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[主观题]
若在整个测试程序的执行时间中，浮点数平方根指令FPSQR占全部指令的10％。现有以下两种改进方案：
①采用FPSQR硬件，使其速度加快到10倍。 ②使所有浮点数指令FP速度加快到4倍，并设FP指令占整个程序执行时间的40％。试比较两种方案的优劣。
提问人：网友xiyunyunkang
发布时间：2022-01-06
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第1题
计算题：计算机执行某测试程序，其中含有大量浮点数据的处理操作，为提高性能可以采用两种方案，一是采用硬件实现浮点数平方根（FPSQR）的操作，可以使操作的速度提高20倍；另一种方案是提高所有浮点数据操作（FP）的速度，使其加快3倍。同时已知FPSQR操作的额时间占整个测试程序执行时间的25%，而FP操作占整个执行时间的60%，求出两种情况下的加速比，哪种方案更好些？
第2题
假定求浮点数平方根（FPSQR）的操作在某台机器上的一个基准测试程序中占总执行时间的20%，FP运算指令所用时间占总执行时间的50%。采用两种优化FPSQR的方法，第一种方法是增加专门的FPSQR硬件，可以将FPSQR的操作速度提高为原来的10倍；第二种方法是提高所有FP（浮点）运算指令的执行速度到原来的1.6倍，从而提高求浮点数平方根操作的速度。可以通过计算这两种方法对基准测试程序的加速比来比较这两种方法的优劣。以下叙述正确的是（）
A.第一种方法的加速比是1.23，效果较好
B.第二种方法的加速比是1.23，效果较好
C.第一种方法的加速比是1.22，效果较好
D.第二种方法的加速比是1.22，效果较好
第3题
● 假定求浮点数平方根（FPSQR）的操作在某台机器上的一个基准测试程序中占总执行时间的 20%，FP 运
算指令所用时间占总执行时间的 50%。采用两种优化 FPSQR的方法，第一种方法是增加专门的FPSQR硬件，可以将FPSQR的操作速度提高为原来的 10 倍；第二种方法是提高所有 FP（浮点）运算指令的执行速度到原来的 1.6 倍，从而提高求浮点数平方根操作的速度。可以通过计算这两种方法对基准测试程序的加速比来比较这两种方法的优劣。以下叙述正确的是 （13） 。
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（13）
A. 第一种方法的加速比是1.23，效果较好
B. 第二种方法的加速比是1.23，效果较好
C. 第一种方法的加速比是1.22，效果较好
D. 第二种方法的加速比是1.22，效果较好
第4题
某测试程序在一个40 MHz处理器上运行，其目标代码有100 000条指令，由如下各类指令及其时钟周期计数混合组成，试确定这个程序的有效CPI、MIPS的值和执行时间。 指 令 类 型 指 令 计 数 时钟周期计数 整数算术 45 000 1 数据传送 32 000 2 浮点数 15 000 2 控制传送 8000 2
第5题
某台主频为400MHz的计算机执行标准测试程序，程序中指令类型、执行数量和平均时钟周期数如下： 指令类型 指令执行数量 平均时钟周期数 整数 45000 1 数据传送 75000 2 浮点 8000 4 分支 1500 2 求该计算机的有效CPI和程序执行时间。
A.CPI ＝1.776，程序执行时间= 575s
B.CPI ＝1.0，程序执行时间=450s
C.CPI ＝2.0，程序执行时间= 700s
D.CPI ＝1.420，程序执行时间=690s
第6题
假定机器M的时钟频率为200MHz，某程序P在机器M.上的执行时间为12s。对P优化时，将其所有乘4指令都换成了一条左移两位的指令，得到优化后的程序P'。若在M上乘法指令的CP1为102，左移指令的CPI为2,P的执行时间是P'执行时间的 1.2倍，则P中有多少条乘法指令被替换成了左移指令执行？
第7题
假设某机器M的时钟频率为2GHz，用户程序P在M上的指令条数为，其CPI为 1.5，则P在M上的执行时间是
假设某机器M的时钟频率为2GHz，用户程序P在M上的指令条数为
，其CPI为 1.5，则P在M上的执行时间是多少？若在机器M上从程序P开始启动到执行结束所需的时间是2s，则程序P的用户CPU时间占用的百分比是多少？
第8题
假定执行某种指令I需要20个时钟周期，该指令在程序中的出现频度为10%，其他所有指令的平均CPI为5，则CPU执行指令I所用时间占整个CPU时间的百分比是多少？如果通过对硬件进行改进，能使指令I的执行时间缩短为10个时钟周期，但同时会使CPU时钟周期延长10%，你认为是否应该取消？
第9题
假定执行某种指令1需要20个时钟周期，该指令在程序中的出现频度为10%，其他所有指令的平均CPL为5.则CPU执行指令I所用时间占整个CPU时间的百分比是多少？如果通过对硬件进行改进，能使指令I的执行时间缩短为10个时钟周期，但同时会使CPU时钟周期延长10%，你认为是否应该采取这种改进措施？
第10题
用离心泵将水由敞口低位槽送往密闭高位槽，高位槽中的气相表压为98.1kPa，两槽液位相差4m且维持
恒定。已知输送管路为Φ45mm×2.5mm，在泵出口阀门全开的情况下，整个输送系统的总长为20m(包括所有局部阻力的当量长度)，设流动进入阻力平方区，摩擦系数为0.02。在输送范围内该离心泵的特性方程为H=28-6×105qv2;(qv的单位为m3/s，H的单位为m)。水的密度可取为1000kg/m3。试求：(1)离心泵的工作点;(2)若在阀门开度及管路其他条件不变的情况下，而改为输送密度为1200kg/m3的碱液，则离心泵的工作点有何变化？
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