同等学力计算机综合学科试题及解析—专业知识课程

　　一、填空题(共6分，每空1分)

　　1. 一个模m=32 的多体存储器，其总容量为1M字，对给定的二进制地址11010011110101110101，若采用低位交叉编址，则该存储单元的体号(二进制表示)为10101 。体内地址(二进制表示)为110100111101011 ;若采用高位交叉编址，则体号为11010 ，体内地址为011110110110101 。

　　2. 用互联网络互联16个处理机，编号为0~15，若互连函数为Cube2(Cube0)，则7号处理器连至2 号处理器，若互联函数为PM2+3，则7号处理器连至15 号处理器。

　　二、计算题(5分)

　　假设某程序不计访存时间的指令执行时间都为2个时钟周期，平均每条指令访存1.33次，增设Cache后，程序访存命中Cache的概率为98%，命中Cache时指令用于访存所需时间为50个时钟周期，请分别计算不设置Cache和增设Cache两种情况下的程序的平均指令执行时间，以及增设Cache相对于不设置Cache的加速比。解析：不设置Cache时，平均每条指令访存所需时间为：

　　55*1.33=66.5时钟周期

　　不计访存时间的指令平均执行时间为2个时钟周期，所以，包括访存时间在内的指令平均时钟周期数

　　CPIm=66.5+2=68.5时钟周期

　　增设Cache后，平均每条指令一次访存所需时间

　　T=HTc+(1-H)Tm=(0.98*2+(1-0.98)*50)=2.96时钟周期

　　包括访存时间在内的平均时钟周期数

　　CPI=2.96*1.33+2=5.93时钟周期

　　增设Cache相对于不设置Cache的加速比为：

　　S=CPIm/CPI=68.5/5.93=11.6

　　三、设计题(9分) 一个处理机共有10条指令，各指令在程序中出现的概率如下表所示：

　　解析：计算表达式需要10次乘和9次加，其乘加的顺序对速度没有影响，因此最小计算时间为：4*10+2*9=58

　　2.(3分)一台由 8个PE(PE0，PE1，„„，PE7)构成的SIMD计算机，8个PE连成单

　　向环结构。每个PE用一个时间单位可以将数据直接送到其相邻的PE。操作数xi和yi最初存放在PEi mod 8(i=0,1,2,„„9)中，每个PE可以在不同时刻执行加法或乘法运算，求f的最小计算时间。

　　解析：为减少传送步距，在运算过程中应及时调整其互联关系，时空图如图所示： 由时空图可得，全部完成计算需要18拍。