计算机科学与技术学院
一、简答题
1.简述计算机体系结构层次
2.根据CPU性能公式，描述CISC和RISC在计算机性能上的特点
3.分析Cache块不断增大后，失效率先减后增的原因
4.描述通道的工作流程
二、计算题
1.给一块晶片板（面积16），上面放且只放一个大晶片（面积n^2，n=1，2，3）和若干小晶片（面积为1），大晶片可以处理串行指令（占比10%），小晶片可以处理并行指令（占比90%），任何指令执行的速度与相应晶片的面积的平方根成正比，且除了执行指令时间外无任何额外时间。
（1）求怎么设计，可以使得晶片板加速比最高
（2）假如全放小晶片，其中一个处理串行指令，剩下的处理并行指令，问加速比多少，和第一问的设计哪个更好
（3）假如串行指令占比4%，并行指令占比96%，问怎么设计加速比最高，这三问中那个设计最好
2.通道计算。现有一通道，Ts=2μs，Td=2μs，给出了若干设备（数据传输速率（KBps）从100~10不等），问：
（1）采用字节多路通道，最少选四个设备，怎么选才能使得总流量最高
（2）采用数组多路通道，k=521B，问哪些设备可以被使用
3.一静态流水线，加法使用1345段，乘法使用125段，第三段用2Δt，其余段用1Δt，现有一计算（ai+bi)，问：
（1）画出流水线时空图，求出吞吐率、加速比、效率
（2）假如使用动态流水线，求出吞吐量、加速比、效率
4.一组向量指令，和课本的比较像，访存用6个时间单位，加法用6个，乘法用7个。分别求出使用向量链接技术和不使用所用的时间
5.一条由 4 个功能段组成的非线性流水线的预约表如下，每个功能段的延迟时间都为 Δt，
| 时间 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| s1 | x | x | |||||
| s2 | x | x | |||||
| s3 | x | x | |||||
| s4 | x | x |
(1) 写出流水线的禁止向量和初始冲突向量
(2) 画出调度流水线的状态图
(3) 求流水线的最小启动循环
(4) 求最小的恒定循环
6.互联函数，共32个处理机（标号0~31），求：
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