计算机系统结构课后答案uint7

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剖析:

GOTO 70语句的问题关键是70语句是在50语句还是60语句所在CPU上执行的。也就是说50语句和60语句谁先执行完。 7、若有如下程序: V=U/B W=A*U X=W-V Y=W*U Z=X/Y

试用FORK、JOIN语句改写成可在多处理机上并行执行的程序。假设现有两台处理机,且除法速度最慢,加、减法速度最快,请画出该程序运行时的资源时间图。 解答:

用FORK、JOIN语句改写成可在多处理机上并行执行的程序如下: S1 U=A+B FORK S3 S2 V=U/B JOIN 2 GOTO S4' S3 W=A*U JOIN 2 S4' FORK S5 S4 X=W-V JOIN 2 GOTO S6 S5 Y=W*U JOIN 2 S6 Z=X/Y

该程序在有2台处理机的多处理机系统上运行时的资源时间图如下所示:

8.分别确定下列各计算机系统中,计算点积S=(8)∑(i=1)ai*bi所需的时间(尽可能给出时空图示意): (1)通用PE的串行SISD系统;

(2)具有一个加法器和乘法器的多功能并行流水SISD系统; (3)有8个处理器的SIMD系统; (4)有8个处理器的MIMD系统。

设访存取指和取数的时间可以忽略不计;加与乘分别需要2拍和4拍;在SIMD和MIMD系统中处理器(机)之间每进行一次数据传送的时间为1拍,而在SISD的串行或流水系统中都可忽略;在SIMD系统中PE之间采用线性环形互连拓扑,即每个PE与其左右两个相邻的PE直接相连,而在MIMD中每个PE都可以和其它PE有直接的通路。 解答:

(1)利用通用PE的串行SISD系统计算点积所需时间为46拍,时空图如下图所示:

(2)利用具有一个加法器和乘法器的多功能并行流水SISD系统计算点积所需时间为15拍,时空图如下图所示:

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(3)利用有8个处理器的SIMD系统计算点积所需时间为14拍,时空图如下图所示:

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(4)利用有8个处理器的MIMD系统计算点积所需时间为14拍,时空图如下图所示:

9.设程序有T个任务,在A、B两台处理机组成的多处理机上运行。每个任务在A处理机上执行的时间为E,在B处理机上执行的时间为2E,不考虑机间

通讯时间,问如何分配任务,可使系统总执行时间最短?总执行时间最短为多少? 解:

设为A处理机分配I个任务,为B处理机分配T-I个任务,则系统总执行时间最短为IE=2(T-I)E。解得:I=2T/3。所以,总执行时间最短为2TE/3。 10.简述多处理机操作系统3种不同类型的构形,列出每种构形有优点和缺点以及设计中的问题. 答:

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