武汉理工大学计算机体系结构复习参考资料(3)

2．（1）禁止表F={2,4,6}， 冲突向量C=101010

最佳调度方案=（1，7）或（3，5），最小平均延迟= 4，最大吞吐率=1/4

（3） （1）SIMD系统：

乘法运算时间：4个PE并行执行：时间= 4

（PE1=A[1]B[1], PE2=A[2]B[2], PE3=A[3]B[3], PE4=A[4]B[4]）

加法时间： 传送时间：（PE2—〉PE1 ，PE3—〉PE4 ，并行）= 1 加法时间：（PE1=PE2+PE1 ，PE4=PE3+PE4 ，并行）=2

加法时间：传送时间：（PE1—〉PE4 ）=1

加法时间：（PE1=PE4+PE1）=2

最短执行时间=4+1+2+1+2=10（个时间单位），结果在PE1 处理单元中） （2）MIMD系统：执行时间=10个时间单位。

3．单独流水：V3?存储器：1（启动访存）+6（访存）+1（打入V3）+ N-1 = 7+N V4?V0+V1：1（启动加）+6（加）+1（打入V4）+ N-1 = 7+N

V2?V4*V3：1（启动乘）+7（乘）+1（打入V2）+ N-1 = 8+N

（1）（7+N）+(7+N)+(8+N)=22+3N（拍） （2）(7+N)+(8+N)=15+2N（拍） （3）(7+1)+(8+N)=16+N（拍）

4．禁止表F={1,3,4,8} 冲突向量C=(10001101) 状态转换图：见图2-5-2 调度方案： 调度方案 （2，5） （2，7） （5） （6，5） （6） （6，7） （7） （5，2） 平均延迟（拍） 3.5 4.5 5 5.5 6 6.5 7 3.5 最小平均等待时间=3.5拍， 最大吞吐率为Tp max=1/3.5（任武/拍） 最佳调度方案：（2，5）、（5，2）

5．配对关系： （0、2）是（000，010）

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（1、3）是（001，011） （4、6）是（100，110） （5、7）是（101，111）

规律是二进制编号为P2 P1 P0 的处理器与二进制编号为P2 P1 P0 的处理器配对交换数据。所以采用级控制多级立方体互连网络。 因为N=8，由n=log28=3级组成，每级二功能交换单元个数2N/2=4 ，互连函数为Cube(P2 P1 P0)= P2 P1 P0 ，第0、2级直通，第1级交换。即级控信号为P2 P1 P0=010

互连网络拓扑结构为：见教材图9.20

6．Huffman树图略。

等长操作码平均码长为log214=4位；Huffman编码平均码长为

?pi?114i?li?3.38位

采用两种码长的扩展操作码编码为：

000~101对应频度为0.15、0.15、0.14、0.13、0.12、0.11的指令操作码，110、111作为扩展码，在扩展出两位码：11000、11001、11010、11011；11100、11101、11110、11111分别对应频度较低的8条指令。平均码长为

?pi?114i?li?3?0.80?5?0.2?3.4位

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