一、判断题(选择一个{zj0}的答案, 每题3分,共１８分)
1. 测量计算机对事务处理的性能，所用的测试基准程序（Benchmark）应该是：
(a)
Whetstone; (b)
SPECint; (c)TPC-C; (d)
SPECfp
2.从汇编语言程序员的角度看, 下列哪个是不透明的:
(a)cache; (b) 数据通路的宽度;(c) 虚拟存储器;(d)流水线
3.某个应用程序运行所需要的最少存储空间为320页，每页32KBytes。某计算机实际物理内存为256MBytes, 但250Mbytes的内存已被其它程序占用，硬盘的容量为40GBytes, 操作系统为该程序分配的虚拟内存地址空间应该是：
(a) 6MBytes; (b)
10MBytes; (c) 256MBytes;
(d)40GBytes
4.某个由多处理器构成的服务器中, 每个处理器都有自己的存储器, 但所有存储器都统一编址, 这种结构属于:
(a)
UMA (b)NUMA (c)SMP (d)CLUSTER
5. 某计算机采用了超标量流水线技术, 其指令级并行度为 8（即平均每个时钟周期完成8条指令的执行）, 若已知该机采用了两条流水线, 其机器超流水线周期为:
(a) 2个时钟周期; (b)
1个时钟周期; (c)
1/2个时钟周期;
(d) 1/4个时钟周期;
6.一台由8个磁盘构成的磁盘阵列，其冗余校验信息在某个磁盘中，所属的RAID级别是：
(a) RAID0； (b) RAID1;
(c)RAID3;
(d) RAID5.
二、问答题：(10分)
1． RISC机和CISC机相比， 提高性能的基本原理是什么? 在指令条数，CPI和时钟频率等方面，它提高性能的关键点在什么地方?(4分)
....
（３） （１０分）某种机器具有层次型存储结构，包含cache，内存和磁盘系统。内存的平均存取时间50个时钟周期，磁盘的平均存取时间1,000,000个时钟周期。在不发生存储器停顿(memory stall)时，所有的指令通常是用两个时钟周期完成（CPI=2）。如果有一个程序在此机器上运行，平均每条指令要访问存储器1.5次，在cache的命中率是98%，而读内存的缺失率(miss rate)为0.01%。程序运行执行的总指令数为1,000,000条，时钟周期为10ns，请问这个程序的总的运行时间T，并分析这个程序有多少时间是花在磁盘I/O上。
（４） (８分) 一个具有64个相同处理器的DSM机器运行某个程序,
每个处理器在存取本地存储器时的CPI为1, 存取远端存储器的时间为3000ns. 处理器的时钟周期为20ns.
与2%的指令需要远端存取相比, 处理器xx没有远端存储器存取时,速度会提高多少?
四、
分析题（２３分）
(1) （７分）列出下面代码的相关关系，并把它改写为并行程序
for (i=1; i<=100; i=i+1) {
a=b+c;
b =a+d;
c[i+1]=a+e;
\
}
（2）(10分) 在一个包括取指F、译码D、执行X、存数M、写回W的五段流水线机器上，假设每段都花费一个时钟周期，流水线没有采用forwarding 或者Bypassing技术，但寄存器在同一时间的读和写可通过寄存器堆来forward.
机器运行下列代码：
loop:
LW R1,0
(R2)
ADDI R1, R1,#1
SW R1, 0 (R2)
ADDI R2, R2,#5
SUB R4,R3,R2
BNZ R4, loop
假设 R3的初始值为 R2 + 100, 并假设所有的存储器存取都命中。
画出执行上述程序的时空图， 并计算这段程序的执行将花费多少个周期。....
1. 测量计算机对事务处理的性能，所用的测试基准程序（Benchmark）应该是：
(a)
2.从汇编语言程序员的角度看, 下列哪个是不透明的:
(a)cache; (b) 数据通路的宽度;(c) 虚拟存储器;(d)流水线
3.某个应用程序运行所需要的最少存储空间为320页，每页32KBytes。某计算机实际物理内存为256MBytes, 但250Mbytes的内存已被其它程序占用，硬盘的容量为40GBytes, 操作系统为该程序分配的虚拟内存地址空间应该是：
(a) 6MBytes;
4.某个由多处理器构成的服务器中, 每个处理器都有自己的存储器, 但所有存储器都统一编址, 这种结构属于:
(a)
5. 某计算机采用了超标量流水线技术, 其指令级并行度为 8（即平均每个时钟周期完成8条指令的执行）, 若已知该机采用了两条流水线, 其机器超流水线周期为:
(a) 2个时钟周期;
6.一台由8个磁盘构成的磁盘阵列，其冗余校验信息在某个磁盘中，所属的RAID级别是：
(a) RAID0； (b) RAID1;
二、问答题：(10分)
1． RISC机和CISC机相比， 提高性能的基本原理是什么? 在指令条数，CPI和时钟频率等方面，它提高性能的关键点在什么地方?(4分)
....
（３） （１０分）某种机器具有层次型存储结构，包含cache，内存和磁盘系统。内存的平均存取时间50个时钟周期，磁盘的平均存取时间1,000,000个时钟周期。在不发生存储器停顿(memory stall)时，所有的指令通常是用两个时钟周期完成（CPI=2）。如果有一个程序在此机器上运行，平均每条指令要访问存储器1.5次，在cache的命中率是98%，而读内存的缺失率(miss rate)为0.01%。程序运行执行的总指令数为1,000,000条，时钟周期为10ns，请问这个程序的总的运行时间T，并分析这个程序有多少时间是花在磁盘I/O上。
（４） (８分)
四、
(1) （７分）列出下面代码的相关关系，并把它改写为并行程序
for (i=1; i<=100; i=i+1) {
}
（2）(10分) 在一个包括取指F、译码D、执行X、存数M、写回W的五段流水线机器上，假设每段都花费一个时钟周期，流水线没有采用forwarding 或者Bypassing技术，但寄存器在同一时间的读和写可通过寄存器堆来forward.
机器运行下列代码：
loop:
ADDI R1, R1,#1
SW
ADDI R2, R2,#5
SUB R4,R3,R2
BNZ R4, loop
假设 R3的初始值为 R2 + 100, 并假设所有的存储器存取都命中。
画出执行上述程序的时空图， 并计算这段程序的执行将花费多少个周期。....
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