1、计算机系统与配置练习试卷 1及答案与解析 1 若某计算机是由 4个部件串 /并联构成，如图 4-2所示。且每一部件的可靠度 R都是 0.9，则该计算机的可靠度为 _。 （ A） 0.980 （ B） 0.990 （ C） 0.995 （ D） 0.999 2 1台服务器、 3台客户机和 2台打印机构成了一个局域网 (如图 4-7所示 )。在该系统中，服务器根据某台客户机的请求，将数据在一台打印机上输出。设服务器、各客户机及各打印机的可用性分别为 a、 b、 c，则该系统的可用性为 _。（ A） ab3c3 （ B） a(1-b3)(1-c2) （ C） a(1-b)3(1-c)2 （ D） a
2、(1-(1-b3)(1-(1-c)2) 3 设系统的失效率为 ，则系统的平均故障间隔时间： MTBF为 _。 （ A） 1/ （ B） 2 （ C） 2 （ D） 1+ 4 在下列所示系统中每个部件的可靠度都等于 R(0 R 1)，则通过分析比较就可以判断，系统可靠度最高的是 _。5 某计算机系统由子系统 A、 B、 C串联而成，它们的寿命均服从指数分布，其中子系统 A、 B的 MTBF分别是 200h、 400h。现要求整个 系统的 MTBF在 100h以上，则子系统 C的 MTBF至少为 h。 （ A） 50 （ B） 200 （ C） 400 （ D） 700 6 在图 4-8所示的系统
3、中，员工小郭要上 Internet需要三层交换机、防火墙、路由器 3台设备 (每种设备赋予相同的可靠度 )均正常运行。若要求整个系统可靠度为0.98，那么每一种设备的可靠度至少为 _。（ A） 0.27 （ B） 0.73 （ C） 0.98 （ D） 0.99 7 某计算机系统由如图 4-10所示的部件构成，其中部件 R1至 R3的千小时可靠度均为 0.6，部件 R4至 R6的千小时可靠度均为 0.7， R7的千小时可靠度为 0.95，则该系统的千小时可靠度约为 _。（ A） 0.865 （ B） 0.936 （ C） 0.973 （ D） 0.999 8 若某计算机系统是由 500个元器件
4、构成的串联系统，且每个元器件的失效率均为10-7/h，在不考虑其他因素对可靠性的影响时，该计算机系统的 MTBF为 _小时。 （ A） 2104 （ B） 5104 （ C） 2105 （ D） 5105 9 数据处理流水线如图 4-11所示。若每隔 t流入一个数据 ，连续流入 4个数据，则该流水线的实际吞吐率为 _。10 下面关于超级流水线的论述中，正确的是 _。 （ A）超级流水线用增加流水线级数的方法缩短机器周期 （ B）超级流水线是一种单指令流、多操作码、多数据的系统结构 （ C）超级流水线配置了多个功能部件和指令译码电路，采用多条流水线并行处理 （ D）超级流水线采用简单指令以加快执
5、行速度 11 以下关于指令流水线的描述中，正确的是 _。 （ A）出现数据相关时采用猜测法来加快执行 （ B）解决程序转移对流水线的影响需要相关专 用通路的支持 （ C）在出现中断的情况下可以让已经进入流水线的指令继续执行 （ D）流水线机器不能执行复杂指令 12 某指令流水线由 5段组成，各段所需要的时间如图 4-17所示。连续输入 10条指令时的吞吐率为 _。（ A） 0.1428/ t （ B） 0.2041/ t （ C） 0.2857/ t （ D） 0.3333/ t 13 输入流水线的全局性相关处理不包括 _。 （ A）采取猜测法 （ B）加快和提前形成条件码； （ C）采取顺序
6、流动 （ D）加快短循环程序的处理 14 设 指令由取指、分析、执行 3个子部件完成，每个子部件的工作周期均为 t，采用常规标量单流水线处理机。若连续执行 10条指令，则共需时间 _ t。 （ A） 8 （ B） 10 （ C） 12 （ D） 14 15 在 CPU执行一段程序的过程中， Cache的存取次数为 4600次，由主存完成的存取次数为 400次。若 Cache的存取周期为 5ns，主存的存取周期为 25ns，则 CPU的平均访问时间为 _ns。 （ A） 5.4 （ B） 6.6 （ C） 8.8 （ D） 9.2 16 容量为 64块的 Cache采用组相联方式映像，字块大小为
7、 128个字，每 4块为一组。若主存容量为 4096块，且以字编址，则主存区号应为 _位。 （ A） 5 （ B） 6 （ C） 7 （ D） 8 16 某高可靠性计算机系统由图 4-6所示的冗余部件构成。若每个部件的千小时可靠度尺均为 0.9，则该计算机系统的千小时可靠度为 (1)；该计算机系统的失效率可使用 (2)来计算。 (注： t表示时间 ) 17 (1) （ A） 0.656 （ B） 0.729 （ C） 0.801 （ D） 0.864 18 (2) （ A） In R/t （ B） -In R/t （ C） log2R/t （ D） -log2R/t 18 在图 4-9所示的计
8、算机系统中， R1、 R2、 R3分别为 3种不同的加工部件，但每个加工部件的失效率均为 ，可靠性均为 R，则该系统的可靠性为 (1)。若每个加工部件的平均无故障时间为 5000小时，则该系统的平均无故障时间为 (2)小时。19 (1) （ A） (1-R2)3 （ B） 3(1-R2) （ C） R3(2-R)3 （ D） 1-3(1-R2) 20 (2) （ A） 2500 （ B） 5000 （ C） 7500 （ D） 3333 20 某数据处理流水线如图 4-14所示，若每隔 3 t流入一个数据，连续处理 4个数据。此数据处理流水线的实际吞吐率为 (1)。此时该流水线的效率为 (2)
9、。21 (1) （ A） 4/12 t （ B） 4/13 t （ C） 4/14 t （ D） 4/15 t 22 (2) （ A） 2/3 （ B） 2/5 （ C） 2/7 （ D） 2/9 22 设指令由取指、分析、执行 3个子部件完成。并且每个子部件的时问均为 t。若采用常规标量单流水线处理机 (即该处理机的度为 1)，连续执行 12条指令，共需(1) t。若采用度为 4的超标量流水线处理机，连续执行上述 12条指令，只需(2) t。 23 (1) （ A） 12 （ B） 14 （ C） 16 （ D） 18 24 (2) （ A） 3 （ B） 5 （ C） 7 （ D） 9 2
10、4 若每一条指令都可以分解为取指、分析和执行 3步。已知取指时间 t取指=5 t，分析时间 t分析 =2 t，执行时间 t执行 =5 t。如果按顺序方式从头到尾执行完 500条指令需要 (1) t。如果按照 执行 k、 分析 k+1、 取指 k+2重叠的流水线方式执行指令，从头到尾执行完 500条指令 需要 (2) t。 25 (1) （ A） 5590 （ B） 5595 （ C） 6000 （ D） 6007 26 (2) （ A） 2492 （ B） 2500 （ C） 2510 （ D） 2515 26 某计算机主存按字节编址，主存与高速缓存 Cache的地址变换采用组相联映像方式 (
11、即组内全相联，组问直接映像 )。高速缓存分为 2组，每组包含 4块，块的大小为 512B，主存容量为 1MB。构成高速缓存的地址变换表相联存储器容量为 (1)bit。每次参与比较的存储单元为 (2)个。 27 (1) （ A） 410bit （ B） 810bit （ C） 411bit （ D） 811bit 28 (2) （ A） 1 （ B） 2 （ C） 4 （ D） 8 28 高速缓存 Cache与主存间采用全相联地址映像方式，高速缓存的容量为 4MB，分为 4块，每块 1MB，主存容量为 256MB。若主存读写时间为 30ns，高速缓存的读写时间为 3ns，平均读写时间为 3.27
12、ns，则该高速缓存的命中率为 (1)%。若地址变换表中相联存储器的 88H对应的 cache块号为 01B，则主存地址为 8888888H时，高速缓存地址为 (2)。 29 (1) （ A） 90 （ B） 95 （ C） 97 （ D） 99 30 (2) （ A） 488888 （ B） 388888 （ C） 288888 （ D） 188888 30 同一型号的 1000台计算机，在规定的条件下工作 1000小时，其中有 10台出现故障。这种计算机千小时的可靠度 R为 (1)，失效率 为 (2)小时，平均故障间隔时间 (MTBF)为 (3)小时。 31 (1) （ A） 0.999 （
13、 B） 0.995 （ C） 0.99 （ D） 0.9 32 (2) （ A） 110-4 （ B） 110-5 （ C） 110-6 （ D） 110-7 33 (3) （ A） 105 （ B） 106 （ C） 107 （ D） 108 33 已知某高速缓存 (Cache采用组相联映像方式，即组问直接映像，组内全相联映像。假设主存容量为 4096块，每块 256字节，高速缓存包含 32块，分 8组，每组4块。高速缓存的地址变换表应包含 (1)个存储单元；每个存储单元应能存放 (2)位二进制数；每次参与相联比较的是 (3)个存储单元。 34 (1) （ A） 8 （ B） 16 （ C）
14、 32 （ D） 48 35 (2) （ A） 7 （ B） 8 （ C） 9 （ D） 10 36 (3) （ A） 4 （ B） 8 （ C） 12 （ D） 16 计算机系统与配置练习试卷 1答案与解析 1 【正确答案】 A 【试题解析】 对于本试题的解答思路如下， 先将部件 R1和 R2看成一个并联系统，该并联系统的可靠度 R(t)=20.9-0.92=1.8-0.81=0.99。 同理，将部件 R3和R4看成一个并联系统，该并联系统的可靠度也为 0.99。 接着将图 4-2的模型图看成两个可靠度为 0.99并联系统的串联组成。则该计算机系统的可 靠度为R(t)=0.990.99=0.
15、9801。 【知识模块】 计算机系统与配置 2 【正确答案】 D 【试题解析】 在图 4-7所示的网络拓扑图中，可将 2台打印机看成是一个并联子系统 (该并联子系统的可用性为 1-(1-c)(1-c)=1-(1-c)2)， 3台客户机也看成是一个并联子系统 (此并联子系统的可用性为 1-(1-b)(1-b)(1-b)=1-(1-b3)。 依据题意 “在该系统中，服务器根据某台客户机的请求，将数据在一台打印机上输出 ”可知，服务器、客户机子系统及打印机子系统呈串联形式，因此该 系统的总的可用性为 a(1-(1-b3)(1-(1-c)2)。 【知识模块】 计算机系统与配置 3 【正确答案】 A 【
16、试题解析】 计算机可靠性是指在规定的条件下和规定的时间内计算机系统能正确运行的概率，一般用平均故障间隔时间 (MTBF)来度量。若设系统的失效率为，则系统的平均故障间隔时间 MTBF=1/，其单位为 h(小时 )。 【知识模块】 计算机系统与配置 4 【正确答案】 B 【试题解析】 假设系统中每个部件的可靠度 R1=0.9(0 R 1)。对于选项 A的系统是一个串 /并 联系统，其系统的可靠度 R=1-(1-R1R1)2=2R12-R12=20.92-0.94=0.9639。 对于选项 B的串 /并联系统，其系统的可靠度 R=(1-(1-R1)2)2=R12(R12-4R12+4)=0.92(
17、0.92-40.9+4)=0.9801。 对比选项 B和选项 c的串 /并联系统，由于选项 C的串 /并联系统中间增加了一个部件，其系统的可靠度尺的取值范围是： 0.9639 R 0.9801。 对于选项 D的串 /并联系统，其系统的可靠度： R=(1-(1-R1)2)R=R12(2-R1)=0.92(2-0.9)=0.891。 比较以上分析结果可知，选项 B的系统可靠度最高。 【知识模块】 计算机系统与配置 5 【正确答案】 C 【试题解析】 对于本试题的解答思路如下： 利用公式 可分别计算出A、 B这两个子系统的失效率 a、 b和整个系统的失效率 。 然后再根据公式=a+b+c计算出子系统
18、 C的失效率： c=-a-B=0.01-0.005-0.0025=0.0025 最后利用公式 ，计算出子系统 C的 MTBF值为 400h。 【知识模块】 计算机系统与配置 6 【正确答案】 D 【试题解析】 在图 4-8所示的网络拓扑中，具有相同可靠度的三层交换机、防火墙、路由器这 3台设备组成一个串联系统。由题意知，该串联系统的可靠度R=0.98，那么每一种设备的可靠度 对于本试题的解答也可采用排除法，根据 “串联系统的可靠度低于组成系统的每一个元件的可靠度 ”可知，三层交换机、防火墙、路由器这 3台具有相同可靠度的网络设备的可靠度要高于整个串联系统的可靠度 (0.98)，而只有选项 D的
19、 0.99 0.98满足这一要求。 【知识模块】 计算机系统与配置 7 【正确答案】 A 【试题解析】 该计算机系统的可靠性结构是一个典型的串 /并联结构。其中，部件R1至 R3的千小时可靠度均为 0.6，这 3个部件所组成的并联系统的千小时可靠度约为 1-(1-R1)(1-R2)(1-R3)=1-(1-R1)3=1-(1-0.6)3=0.936。 同理可得，部件 R4R6所组成的并联系统的千小时可靠度约为 1-(1-R4)(1-R5)(1-R6)=1-(1-R4)3=1-(1-0.7)3=0.973。 因此，整个系统的千小时可靠度约为 (1-(1-R1)3)(1-(1-R4)3)R7=0.9
20、360.9730.950.8652。 【知识模块】 计算机系统与配置 8 【正确答案】 A 【试题解析】 根据题意，由 500个元器件构成的串联计算机系统的总失效率为各元器件的失效率的和，即为 50010-7/h=510-5/h。 在不考虑其他因素对可靠性的影响时，由于计算机系统的平均故障间隔时间可定义为该系统失效率的倒数，因此该计算机系统的平均故障间隔时间 (MTBF)为 2104h。 【知识模块】 计算机系统与配置 9 【正确答案】 C 【试题解析】 将部件分解、隔离，且让 指令分步骤在不同部件中重叠执行是实现流水线结构的核心思想。流水线的主要性能参数有：吞吐率、加速比、效率等。其中，吞吐
21、率是指单位时间内能处理的指令条数或能输出的结果量。吞吐率越高，计算机系统的处理能力就越强。吞吐率的基本计算公式是： 式中， n为完成任务的总数，在指令流水线中就是完成的指令总条数； Tk是完成 n个任务所用的时间。 对于本试题的图 4-11是一个 4级 (k=4)且各级执行时间相等的流水线(顺序流动，不存在相关瓶颈 )，若每隔 t流入一个数据，连续流入 4个 (n=4)数据，执行这 4条指令所需的总时间 Tk=(k+n-1) t=(4+4-1) t=7 t，则该流水线的实际吞吐率 。 【知识模块】 计算机系统与配置 10 【正确答案】 A 【试题解析】 超级流水线工作原理：把模块的原子操作分为
22、多个步骤 (阶段 )，每个步骤分别由一个子模块来完成。各个子模块同时运行，从而使多个原子操作在时问上形成交错重叠，提高模块的速度指标。其本质是，同时执行的各个原子操作在同一时刻处于不同步骤，由不同子模块处理。多个原子操作的执行在时间上是交错重叠的，在空间上是分步骤隔离的，各子模块是被原子操作分时复用的。 可见，超级流水线用增加流水线级数的方法缩短机器周期，而不是采用简单指令来加快执行速度。与超级标量处理机一样，其硬件不能调整指令的执行次序，而应由编译程序来解决优先问题。 超长指令字 (VLIW)处理机是一种单指令流多操作码多数据的系统结构。为了减少内存访问，它通过一条指令来实现多个操作的并行执
23、行。通常一条指令多达上百位，有若干操作数，每条指令可以做不同的几种运算。那些指令可以并行执行是由编译器来选择的。编译器硬件结构选择时要考虑数据相关性，避免冲突，并且尽可能利用并行完成指令调度等因素。 超级标量处理机配置了多个功能部件和指令译码电路，采用多条流水线并行处理。它能同时对若干条指令进行译码，将可以并行执行的指令送往不同的执行部件，在程序运行期问，由硬件来完成指令调度。可见，超级标量机主要是借助硬件资源重复来实现空间的并行操作，即同时执行的多个原子操作处于相同的步骤，在时间上完全重叠，在空间上完全隔离，没有复用关系。 【知识模块】 计算机系统与配置 11 【正确答案】 C 【试题解析】
24、 假如第 n+1条指令的操作数地址即为第 n条指令的运算结果，那么取操作数 n+l的动作需要等待几 个时钟周期才能进行，否则取得的数据是错误的，这种情况称为数据相关。为了改善流水线工作情况，一般设置相关专用通路，即当发生数据相关时，第 n+1条指令的操作数直接从数据处理部件得到，而不是存入后再读取。 当条件转移指令进入流水线后直到确定下一指令地址之前，流水线不能继续处理后面的指令而处于等待状态，因而影响流水线效率。某些计算机中采用 “猜测法 ”、 “指令预取 ”和 “无序执行 ”等技术加以改善。 流水线机器处理中断的方法有 “不精确断点法 ”和 “精确断点法 ”两种。其中， “不精确断点法 ”
25、对接收中断请求时还未进 入流水线的后续指令不允许其再进入，等已在流水线中的所有指令执行完毕后再转入中断处理程序。 流水线机器可以采用 “运算操作流水线技术 ”来执行浮点加法运算等。 【知识模块】 计算机系统与配置 12 【正确答案】 C 【试题解析】 从图 4-17中可看出，该流水线各段所使用的处理时间不一样，部件S3是该流水线的 “瓶颈 ”，因此该指令流水线吞吐率的计算公式为： 式中 m为流水线的段数； n为输入的指令数； ti为第i段所需时问； tj为该段流水线中瓶颈段的时间。将题中己知条件代入上式，求得吞吐率 TP为： 【知识模块】 计算机系统与配置 13 【正确答案】 C 【试题解析】
26、 输入流水线的全局性相关的处理包括 猜测法、 加快和提前形成条件码、 采取延迟转移、 加快短循环程序的处理等，但其处理不包括 “采取顺序流动 ”。 【知识模块】 计算机系统与配置 14 【正确答案】 C 【试题解析】 流水线技术其实质是一种任务的分解技术。把一件任务分解为若干顺序执行的子任务，不同的子任务由不同的执行机构负责执行，而这些机构可以同时并行工作。在任一时刻，任一任务只占用其中一个执行机构，这样就 可以实现多个任务的重叠执行，以提高工作效率。若指令流水线把一条指令分为取指、分析和执行 3部分，且 3部分的工作周期均为 t，则该流水线的操作周期为 t。 由于在此指令流水线上执行第一条指
27、令是流水线的建立过程，是顺序执行的，因此从开始执行第 1条指令到获得其执行结果所需时间为 3个基本操作时间之和，即 (1+1+1) t=3 t。 若连续执行 10条指令，对于其余 9条指令均可在该流水线的操作周期时间 t内完成。因此，这 10条指令全部执行完毕所需时间为 3 t+9 t=12 t，即本题的答案是选项 C。 【知识模块】 计算机系统与配置 15 【正确答案】 B 【试题解析】 在 CPU执行一段程序的过程中， Cache的存取次数为 4600次，由主存完成的存取次数为 400次。 Cache的命中率 Hc=4600/(4600+400)=0.92。若Cache的存取周期 Tc=5
28、ns，主存的存取周期 Tm=25ns，则 CPU的平均访问时间Ta为： Ta=Hc.Tc+(1-Hc).Tm=0.925+(1-0.92)25=6.6ns 【知识模块】 计算机系统与配置 16 【正确答案】 B 【试题解析】 Cache主要用于解决 CPU处理器与主存之间存取速度不匹配问题。由于主存容量为 212=4096块，而每块为 27=128个字，因此以字编址的主存总容量为 4096128=2122 7=219=29210=512K字，故主存地址应为 19位。 Cache采用组相联方式映像，其主存地址应分为区号、组号、组内块号、块内地址号等 4个部分。依题意可知，块内地址号应为 7位，用
29、以表示 27=128个字；每 22=4块为一组，则组内块号用 2位表示。 Cache容量为 64块，每 4块为一组，共分为64/4=16=24组， 故组号需要用 4位地址表示。 最后，主存地址 19位中所剩余的即为区号，应为 19-4-2-7=6位。 【知识模块】 计算机系统与配置 【知识模块】 计算机系统与配置 17 【正确答案】 C 【知识模块】 计算机系统与配置 18 【正确答案】 B 【试题解析】 对于本试题的解答思路如下： 先将部件 R5和 R6看成一个并联系统 A，该并联系统的可靠度 R(f)=20.9-0.95=1.8-0.81=0.99。 再将部件 R4与R2、 R3组成的并联
30、系统看成一个新的并联系统 B，该并联系统的可 靠度为R(t)=0.99+0.9-0.90.99=1.89-0.891=0.999。 接着将图 4-2的模型图看成由部件R1、并联系统 A、并联系统 B、部件 R7的串联组成。则该高可靠性计算机系统的可靠度为 R(t)=0.90.990.9990.90.801。 根据可靠度的定义： R(t)=e-/t得，该计算机系统的失效率 可使用 =-ln R/t来进行计算。 【知识模块】 计算机系统与配置 【知识模块】 计算机系统与配置 19 【正确答案】 C 【知识模块】 计算机系统与配置 20 【正确答案】 A 【试题解析】 本试题是一个典型的 “串 /并
31、联 ”模型，即先并联然后再串联。对于这种串 /并联结构可先求每个并联组的可靠性： .每个并联组的可靠性： 1-(1-R)2 .每个并联组的失效率： /(1+1/2)=2/3 然后再根据串联可靠性模型来计算整个系统的可靠性和失效率。 .系统的可靠性： (1-(1-R)2)(1-(1-R)2)(1-(1-R)2)=(2-R)3R3 .整个系统的失效率： 2/3+2/3+2/3=2 由于系统的总失效率为 2，且每个部件的平均无故障时间 MTBF=1/=5000h，因此整个系统的平均无故障时间MTBF=1/(2)=(1/2)(1/)=2500h。 【知识模块】 计算机系统与配置 【知识模块】 计算机系
32、统与配置 21 【正确答案】 D 【知识模块】 计算机系统与配置 22 【正确答案】 B 【试题解析】 图 4-14是一张执行时间不等的数据处理流水线示意图。其中，部件s1 s3的执行时间均为 t，而部件 S4的执行时间为 3 t。可见，执行时间最长者的部件 S4是整条流水线的 “瓶颈 ”。设 m为流水线的段数； n为输入的指令 数； ti为第 i段所需时间； tj为该段流水线中瓶颈段的时间，则图 4-14执行这 4条数据指令所需的总时间 Tk为： 根据吞吐率的基本计算公式是： 得，该流水线的实际吞吐率 。 流水线的效率 E定义为 n条指令占用的时空区与 k个流水线级占用的总时空区的比值，对于
33、各级执行时间不等的流水线的效率计算方法是： 。对于图4-14数据处理流水线的效率为 。 【知识模块】 计算机系统与配置 【知识模块】 计算机系统与配置 23 【正确答案】 B 【知识模块】 计算机系统与配置 24 【正确答案】 B 【试题解析】 设指令由取指、分析、执行 3个子部件完成， n=3，且每个子部件的时问均为 t。 若采用常规标量单流水线处理机 (即该处理机的度 m=1)，连续执行12条 (k=12)指令的时空图如图 4-15所示。执行这 12条指令所需的总时间为： Tk=(k+n-1) t=(12+3-1) t=14 t 若采用度为 4(m=4)的超标量流水线处理机，连续执行上述
34、12条 (k=12)指令的时空图如图 4 16所示。 由图 4-16可知，执行这 12条指令所需的总时问只需要 5 t。 【知识模块】 计算机系统与配置 【知识模块】 计算机系统与配置 25 【正确答案】 C 【知识模块】 计算机系统与配置 26 【正确答案】 C 【试题解析】 依题意知每一条指令取指时间 t 取指 =5 t，分析时间 t 分析 =2 t，执行时间 t 执行 =5 t。按顺序方式执行时，每条指令都需 3步才能执行完毕。从头到尾执行完 500条指令总的执行时间为 (5+2+5) t500=6000 t。 流水线技术其实质是一种任务的分解技术。把一件任务分解为若 =F顺序执行的子任
35、务，不同的子任务由不同的执行机构负责执行，而这些机构可以同时并行工作。 在任一时刻，任一任务只占用其中一个执行机构，这样就可以实现多个任务的重叠执行，以提高工作效率。若指令流水线把一条指令分为取指、分析和执行 3部分，且 3部分的时间分别是 t 取指 =5 t， f 分析 =2 t， f 执行 +=5 t，则该流水线的操作周期应取其中时间最长的 f 取指 =5 t(或 t 执行 =5 t)操作部分。 在此指令流水线上执行第一条指令是流水线的建立过程，是顺序执行的，故从开始执行第一条指令到获得其执行结果所需时间为 3个基本操作时间之和，即 (5+2+5) t=12 t。其余 499条指令均可在该
36、流水线的操作周期时间 (5 t)内完成。因此，这 500条指令全部执行完毕所需时间为 12 t+4995 t=2507 t2510 t。 【知识模块】 计算机系统与配置 【知识模块】 计算机系统与配置 27 【正确答案】 B 【知识模块】 计算机系统与配置 28 【正确答案】 C 【试题解析】 本试题的解答思路如下。 由于主存容量为 1MB=220，高速缓存分为 2=21组 (即区内组号为 1位 )，每组包含 4=22块 (即组内块号为 2位 )，块的大小为512B=29(即块内地址为 9位 )，因此主存区号 =20-1-2-9=8位。 主存与高速缓存(Cache的地址变换采用组相联映像方式
37、(即组内全相联，组间直接映像 )，在高速缓存的地址变换表的相联存储器中，存放的用于比较的是 8位的主存区号和 2位的组内块号，因此相联存储器的一个单元应存放 10位二进制数。 由于高速缓存共有 8块，则高速缓存的地址变换表的相联存储器的容量应为 810位。 由于组问采用直接映像，不需要进行比较，但组内采用全相联映像，需要在一组的 4块内进行比较，故每次参与比较的存储单元为 4个。 【知识模块】 计算机系统与配置 【知识模块】 计算机系统与 配置 29 【正确答案】 D 【知识模块】 计算机系统与配置 30 【正确答案】 D 【试题解析】 设命中率为 x，依题意 “若主存读写时间为 30ns，高
38、速缓存的读写时间为 3ns，平均读写时间为 3.27ns”，得： 3x+30(1-x)=3.27。解得： x=0.99，即该4MB高速缓存的命中率为 99%。 高速缓存 Cache与主存问采用全相联地址映像方式，其中 “全相联地址映像方式 ”是指主存的每一页可以映像到 Cache的任意一页。 当主存地址为 8888888H时，即二进制地址为，其中块内地址为 1000 1000 1000 1000 1000B，而相联存储器中存储的是区号 1000 10B和区内块号 00B，也就是相联存储器中存储的是 1000 1000B=88H。结合题干给出的信息 “相联存储器的 88H对应的 cache块号为
39、 01B”，将 cache块号与块内地址连接到一起，构成 cache的地址为 01 1000 1000 1000 1000 1000B，即 188 888H。 【知识模块】 计算机系统与配置 【知识模块】 计算机系统与配置 31 【正确答案】 C 【知识模块】 计算机系统与配 置 32 【正确答案】 B 【知识模块】 计算机系统与配置 33 【正确答案】 A 【试题解析】 通常，某产品的可靠性是指该产品在规定的条件下、在规定的时间内完成规定的功能的能力。衡量产品可靠性水平的主要定量标准有可靠度 R(t)、失效率 (t)、平均无故障工作时间 MTBF等。其中，可靠度 R(t)是指产品在规定条件和
40、规定时间内完成规定功能的概率。本试题中，同一型号的 1000台计算机，在规定的条件下工作 1000小时，其中有 10台出现故障。这种计算机千小时的可靠度 R(t) 。 失效率 (f)也称为 故障率，是指某产品 (零部件 )工作到时间 t之后，在单位时 t内失效的概率，即指产品在 f时刻失效的可能性。本试题中， (f)= 。 平均无故障工作时间 (MTBF)是指相邻两次故障之间的平均工作时间，也称为平均故障间隔。它仅适用于可维修产品。同时也规定产品在总的使用阶段累计工作时间与故障次数的比值为MTBF。通常将它定义为失效率 (t)的倒数，即 MTBF=1/(t)。因此，本试题中，MTBF 【知识模
41、块】 计算机系统与配置 【知识模块】 计算机系统与配置 34 【正确答案】 C 【知识模 块】 计算机系统与配置 35 【正确答案】 C 【知识模块】 计算机系统与配置 36 【正确答案】 A 【试题解析】 本试题的解答思路如下。 由于高速缓存包含 32块，该高速缓存Cache采用组相联映像方式 (组问直接映像，组内全相联映像 )。因此高速缓存的地址变换表应有 32个存储单元与之相对应。 由于主存与高速缓存 (Cache的地址变换采用组相联映像方式 (即组内全相联，组间直接映像 )，因此每个存储单元应能存放两部分内容，一部分为主存块所在的区号，另一部分用于记录主存的某块在组内的位置。 由于 高
42、速缓存 Cache分为 8=23组 (即区内组号为 3位 )，每组包含4=22块 (即组内块号为 2位 )，块的大小为 256B=28B(即块内地址为 8位 )，主存容量为 4096256B=220B，因此主存区号 =20-3-2-8=7位。 因为高速缓存 (Cache的每组只包含 4=22块，所以可用 2位二进制编码表示某块在组内的位置。 每个存储单元应存放用于比较的是 7位的主存区号和 2位的组内块号，即 9位二进制数。由于高速缓存共有 32=25块，因此高速缓存的地址变换表的相联存储器的容量应为59位。 因为组间采用直接映像，不 需要进行比较，但组内采用全相联映像，即每次进行相联比较只在一个组内的 4块内进行，所以每次参与比较的只有 4个存储单元。 【知识模块】 计算机系统与配置
