清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課后習(xí)題答案-免費(fèi)閱讀
【正文】 T乘+(1+2+4)T加+7 按平均分配原則，每個(gè)結(jié)點(diǎn)內(nèi)有4對(duì)數(shù)據(jù)。 0,7 1,7 2,7 3,7 4,7 5,7 6,7 7,7 0,6 1,6 2,6 3,6 4,6 5,6 6,6 7,6 0,5 1,5 2,5 3,5 4,5 5,5 6,5 7,5 0,4 1,4 2,4 3,4 4,4 5,4 6,4 7,4 0,3 1,3 2,3 3,3 4,3 5,3 6,3 7,3 0,2 1,2 2,2 3,2 4,2 5,2 6,2 7,2Y 0,1 1,1 2,1 3,1 4,1 5,1 6,1 7,1 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 X 這兩小問結(jié)果如下圖所示（其中b圖第一步必須選擇向下，而不能向右）。(2)見下圖虛線；不會(huì)阻塞，因?yàn)閮蓷l路徑的控制信號(hào)都是1110，形成級(jí)控模式，所以不會(huì)阻塞。(1)單級(jí)立方體網(wǎng)絡(luò)直徑 = n（Cuben1～Cube0各1次）；(2)單級(jí)混洗―交換網(wǎng)絡(luò)直徑 = 2n1（n1次混洗，n次交換）。22運(yùn)算只有可能改變j中的X6～X2，所以最多使用Cube6～Cube2就能實(shí)現(xiàn)代換了。 直連狀態(tài)時(shí)：編號(hào)在第i位不同的結(jié)點(diǎn)之間不能通信； 交換狀態(tài)時(shí)：編號(hào)在第i位相同的結(jié)點(diǎn)之間不能通信。）推導(dǎo)法2：為了推導(dǎo)，定義T為總時(shí)間，N為總?cè)蝿?wù)數(shù)。 1 2 3 4 5 6 7 8 初態(tài) 4，6，≥8 S1 1 2 初態(tài) 3，4，≥6 S2 1 1 0 0 0 1 0 1 S3 4，6，≥8 4，6，≥8 1 0 0 1 1 S4 1 2 5 D1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 D2 2 5 (a) (b) (c)(6)F={1，3，7}，C=(1000101)，狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如下圖(c)所示。作圖時(shí)注意：至少要畫到最慢設(shè)備的第二次請(qǐng)求出現(xiàn)，才能確定是否丟失數(shù)據(jù)（因?yàn)轫憫?yīng)優(yōu)先級(jí)低的設(shè)備較易丟失數(shù)據(jù)）。 1 虛 3 √ √虛組2 4 欲知可能的最高命中率及所需的最少主存頁(yè)數(shù)，較好的辦法是通過“堆棧模擬法”，求得命中次數(shù)隨主存頁(yè)數(shù)變化的函數(shù)關(guān)系。(2) Nmax = 1038，|N|min = 1039 δ ≤ 108 ≈ ，η = 100%1位7位6位00111111333333(1) = 160 設(shè)階碼為移63碼（即26+1，原題未指明） = 22 1位8位23位00111110110011001100110011001101 （其中最高有效位需隱藏） 階碼為移127碼（即27+1）(2) 符號(hào)位不變，（階碼 – 63）4 + 127；尾數(shù)左規(guī)，除去最高位；(3) 符號(hào)位不變，（階碼 – 127）/ 4 + 63；尾數(shù)補(bǔ)最高位，按除法余數(shù)右移若干位，左補(bǔ)0。最大絕對(duì)值177。 原圖為數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的格式，階碼的小數(shù)點(diǎn)在其右端，尾數(shù)的小數(shù)點(diǎn)在其左端，遵守規(guī)格化要求。 將Se代入Amdahl定律得 上式中令Sn=2，解出Fe=10/19≈ 上式中令Sn=10，解出Fe=18/19≈ 已知兩種方法可使性能得到相同的提高，問哪一種方法更好?！队?jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》習(xí)題解答目錄第一章(P33)（透明性概念），（Amdahl定律），、（CPI/MIPS）第二章(P124)、（浮點(diǎn)數(shù)性能），、（指令編碼）第三章(P202)（存儲(chǔ)層次性能），（并行主存系統(tǒng)），（堆棧模擬），(3)(4)(6)(8)問（地址映象/替換算法實(shí)存狀況圖）第四章(P250)（中斷屏蔽字表/中斷過程示意圖），（通道流量計(jì)算/通道時(shí)間圖）第五章(P343)（流水線性能/時(shí)空?qǐng)D），（2種調(diào)度算法）第六章(P391)（向量流水時(shí)間計(jì)算），（Amdahl定律/MFLOPS）第七章(P446)、（互連函數(shù)計(jì)算），（互連網(wǎng)性質(zhì)），、（多級(jí)網(wǎng)尋徑算法），（尋徑/選播算法）第八章(P498)（SISD/SIMD算法）第九章(P562)（SISD/多功能部件/SIMD/MIMD算法）(注：每章可選12個(gè)主要知識(shí)點(diǎn)，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)可只選1題。(1)用硬件組方法，已知Se=40，F(xiàn)e=，解出Sn=40/≈（兩種方法得到的相同性能）(2)用軟件組方法，已知Se=20，Sn=40/，解出Fe=≈（第二種方法的百分比）(3)結(jié)論：軟件組方法更好。 由于尾數(shù)均為原碼，原碼的絕對(duì)值與符號(hào)位無關(guān)，所以最大正數(shù)與最小負(fù)數(shù)的絕對(duì)值相同，可用“177。(1224) 已知10條指令使用頻度，求3種編碼方法的平均碼長(zhǎng)與信息冗余量。下圖就是“堆棧模擬圖”，其中“√”表示命中。 2 實(shí)組1 頁(yè) 4 √ √ 5 設(shè) 優(yōu)備 先號(hào) 級(jí)D1 1D2 4D3 2D4 3時(shí)間(us) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170(3)5，160，20，40；(4)D2丟失第一次請(qǐng)求的數(shù)據(jù)；(5)參見P245。(7)插入前TPmax = 1/3Δt = 1/30ns，插入后TPmax = 1/2Δt = 1/20ns。于是有平均速率Ra = 吞吐率TP = N/T。 用單級(jí)混洗―交換網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)，總共混洗3步。 由于N = 16，即n = 4，每個(gè)結(jié)點(diǎn)編號(hào)用4位二進(jìn)制數(shù)表示。 已知N = 16，用多級(jí)立方體網(wǎng)絡(luò)或者多級(jí)混洗―交換網(wǎng)絡(luò)均能實(shí)現(xiàn)，兩者可以互相模擬，對(duì)同一置換的尋徑算法相同，控制信號(hào)也相同，下面以多級(jí)立方體網(wǎng)絡(luò)為例分析。(3)一次通過實(shí)現(xiàn)的置換數(shù)為16 8 = 4294967296，全部置換數(shù)為N! = 20922789888000，%。 0,7 1,7 2,7 3,7 4,7 5,7 6,7 7,7 0,6 1,6 2,6 3,6 4,6 5,6 6,6 7,6 0,5 1,5 2,5 3,5 4,5 5,5
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