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1、计算机系统结构姓名：学号：一、填空题（20 分，每空 2 分）1在处理机中，若指令序列完成的顺序总是与它们开始执行的顺序保持一致，则只可能出现（）相关，否则就有可能出现（）、（）和（）相关。2设计 I/O 系统的三个标准是（）、（）和（）。3 单机和多机并行性发展的技术途径有（）、（）和（）。二、简答题（20 分，每题 10 分）1在进行计算机系统设计时，一个设计者应该考虑哪些因素对设计的影响？2请简述 I/O 系统设计的步骤。三、（共 60 分）现有如下 C 语言源代码：for（i=0；i100，i+）Ai=Bi+C；其中，A 和 B 是两个 32 位整数的数组，C 和 i 均是 32 位整
2、数。假设所有数据的值及其地址均保存在存储器中，A 和 B 的起始地址分别是 0 和 5000，C 和 i 的地址分别是 1500 和 2000。1.现假设在程序运行过程中，只要有可能就将 i的值和数组变量的地址一直保存在寄存器中，请写出该 C 语言源程序的 MIPS 实现代码。MIPS 代码的大小是多少？2.假设上述 MIPS 代码在 MIPS 流水线上（有正常的定向路径、分支指令在译码段被解析出来，所有存储器访问全部Cache 命中）执行，请以最快执行方式调度该MIPS 指令序列。注意：可以改变操作数，但不能改变操作码和指令条数。计算调度后的 MIPS 代码序列执行所需的时钟周期数，以及对于
3、上述标准MIPS 流水线执行的加速比。3.请写出该 MIPS 代码的存储器数据访问地址流（十进制表示）。4.在前面“3”中的实现中，均是假设存储器访问全部Cache 命中，且Cache 命中访问时间为 1 个时钟周期。现假设 MIPS 流水线没有 Cache，所有存储器访问均需 50 个时钟周期（失效损失），请问“3”中调度后的 MIPS 指令序列在该 MIPS（没有 Cache）上执行需要多少个时钟周期数。5.现假设为MIPS流水线设置一个大小为400 B的一级Cache，Cache块的大小为200 B，采用全相联映射策略和写回策略，Cache 的命中时间为 1 个时钟周期，失效损失为 50 个时钟周期，失效时每次预取一个块，预取一个块的时间为50 个时钟周期，请计算该 Cache 的失效率，以及现在“3”中调度后的MIPS 指令序列在 MIPS 上执行需要多少个时钟周期数。