计算机体系结构期末考试

1、描述计算机系统性能评估的关键指标,并以SPEC CPU benchmark为例,讨论如何使用几何平均数与加权平均数对性能进行量化。此外,描述Amdahl定律并分析该定律的应用场景及其对性能优化的局限性

 

2、请对比RISC和CISC指令集架构的设计思想及优缺点,并以MIPS指令集为例,解释如何优化指令流水线的性能。请定义指令及并行的概念,分析动态调度的核心机制(如Tomasulo算法),并讨论分支预测技术对ILP的提升作用。最后分析指令集设计对编译器优化的影响

 

3、解释多处理机系统缓存一致性问题及其解决方案,以及他们实现思想的异同

 

4、简述如何计算使用一级cache的存储系统的平均访存时间,讨论cache不命中的类型有哪些,并分析改进cache的性能的方法有哪些类型,每个类型分别列举出至少三种具体措施并简易描述

 

5、请描述存储系统中的虚拟存储概念及工作原理,分析页表的设计对性能的影响,并讨论多级页表如何降低页表存储开销,结合TLB,说明其优化机制如何减少地址转换开销

 

6、某RAID5构造磁盘共有四块,每块大小2TB,单块磁盘的年故障率AFR=5%,平均故障修复时间MTTR为24小时连接,求

a)RAID5的有效存储容量为多少,单块磁盘失效时数据是否会丢失

b)一年内,RAID5发生数据丢失(二块硬盘失效)的概率

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