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清华大学计算机系统结构课后习题答案
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2011-09-19
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《计算机系统结构》习题解答
目录
第一章
(透明性概念),(
定律 ), 、、( )
第二章
、、(浮点数性能), 、(指令编码)
第三章
(存储层次性能),(并行主存系统), 加 题(堆栈模拟), 中问
(地址映象替换算法实存状况图)
第四章
(中断屏蔽字表 中断过程示意图 ), (通道流量计算 通道时间图 )
第五章
(流水线性能 时空图 ), (
种调度算法 )
第六章
(向量流水时间计算), ( 定律)
第七章
、(互连函数计算),(互连网性质), 、、(多级网寻径算法),
(寻径选播算法)
第八章
(
算法 )
第九章
(多功能部件
算法 )
注:每章可选 个主要知识点,每个知识点可只选 题。有下划线者为推荐的主要知识点。
1
第一章
从指定角度来看,不必要了解的知识称为透明性概念。
见下表,“√”为透明性概念,“ 表示相关课文页数。
见下表,“√”为透明性概念,“ 表示相关课文页数。
见下表,“√”表示都透明,“应”表示仅对应用程序员透明,“! 表示都不透明。
已知 "#$求作 "% 关系曲线。
将 " 代入 定律得
上式中令 %#,解出 "#&
上式中令 %#,解出 "#&
已知两种方法可使性能得到相同的提高,问哪一种方法更好。
用硬件组方法,已知 "#,"#,解出 %#&(两种方法得到的相同性能)
用软件组方法,已知 "#,%#,解出 "#&(第二种方法的百分比)
模 m 交叉,√, 浮点数据,!, 通道与 I/O 处理机,!,
总线宽度,√, 阵列运算部件,!, 结合型与独立型通道,√,
单总线,√, 访问保护,!, 中断,!,
指令控制方式,√, 堆栈指令,!, 最小编址单位,!,
Cache 存储器,√,
指令地址寄存器,!, 指令缓冲器,√, 时标发生器,√,
条件码寄存器,!, 乘法器,√, 主存地址寄存器,√,
磁盘,!, 先行进位链,√, 移位器,√,
通用寄存器 ,!, 中断字寄存器,!,
数据通路宽度,√, 虚拟存储器,应, Cache 存储器,√,
程序状态字,!, '启动 I/O 指令,应, '执行”指令,!,
指令缓冲寄存器,√,
Sn
20
1
0 1 Fe
2
结论:软件组方法更好。因为硬件组需要将 " 再提高 (()),而软件组只需将 " 再提高
(())。
记 *++时钟频率,,#*++时钟周期,-++带宽(-./"0)。
方案一:
方案二:
由各种指令条数可以得到总条数,以及各百分比,然后代公式计算。
记 ,1++新方案时钟周期,已知 #
2
#
原时间 #!!,1#!,1
新时间 #(!3)!!,1#!,1
二者比较,新时间较短。
3
第二章
(忽略 倒 行 ~ 第 行文字,以简化题意)已知 种浮点数,求性能指标。
此题关键是分析阶码、尾数各自的最大值、最小值。
原图为数据在内存中的格式,阶码的小数点在其右端,尾数的小数点在其左端,遵守规格化要求。
由于尾数均为原码,原码的绝对值与符号位无关,所以最大正数与最小负数的绝对值相同,可用“4最大绝对
值”回答;最小正数与最大负数的绝对值相同,可用“4最小绝对值”回答。
第 小问中,阶码全部位数为 ,作无符号数看待真值为 ~,作移 码看待真值为~3;
尾数(不计符号位)有 位小数,另加 位整数隐藏位,所以尾数 绝对值为 ~5
,有效位数
6#;
第 小问中,阶码全部位数为 ,作无符号数看待真值为 ~,作移 码看待真值为~
3;尾数(不计符号位)有 位小数,另加 位整数隐藏位,所以尾数绝对值为 ~5
,有效
位数 6#。
最大绝对值为最大阶码与最大尾数绝对值的组合,最小绝对值为最小阶码与最小尾数绝对值的组合。代入相
关公式后得最终结果如下表。
7
#,7
"
#,6#(隐藏最高位)$8#。
9
:
#!
,;9;
2%
#!
<=!
&
,>#(
#?!
设阶码为移 码(即
3,原题未指明)
#-!
(其中最高有效位需隐藏)
阶码为移 码(即
3)
符号位不变,(阶码 – )!3;尾数左规,除去最高位;
符号位不变,(阶码 – )3;尾数补最高位,按除法余数右移若干位,左补 。
已知 条指令使用频度,求 种编码方法的平均码长与信息冗余量。
32 位 64 位
4最大绝对值
4
@
4
@
4最小绝对值
4
4
表数精度 <
表数效率 >
100% 100%
1 位 7 位 6 位
0 0111111 333333
1 位 8 位 23 位
0 01111101 10011001100110011001101
4
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资源评论
- 语殇6182014-03-13看得是“眼花缭乱”,不是我想要的那版的
- lvlu9012192014-03-11还好,考试的时候老师给划的题,在这上面都能找到类似类型
- Jacksun1002012-12-08看着挺详细的,但和我的课本不符
- fushengyouwei2012-12-27挺好的 但不是我想要的 谢谢
- c9470745822013-05-20看着挺详细的,但和我的课本不符
qq970131158
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