1、 写出64位定点数的补码、原码表示范围。
2、 理解计算题。计算L2Cache缺失时的损失周期数。题目大意：
L1Cache命中时，读数据需要3个周期，当L1不命中时，需要去L2取数据，当L2命中的时候，若L2为直接映射，则增加3个Cycle的周期损失，若L2为二路组相连，则增加2个Cycle的周期损失，若L2为四路组相连，则增加1个Cycle的周期损失；当L2不命中的时候，损失50个Cycle。已知直接映射时L2Cache命中率为20%，二路组相连时L2Cache命中率为15%，四路组相连时L2Cache命中率为10%。分别求三种相连情况下读L1Cache的周期损失数。
3、 问答题。考察对数据一致性的理解。题目大意
在计算机体系结构中，经常存在一个数据的多个副本，可能会造成数据的不一致性。试说明（1）Write Buffer和Cache之间可能存在的数据一致性问题 （2）Cache和主存之间的数据一致性问题，并且分别给出消除不一致性的硬件或软件的解决方案。
4、 理解计算题。考察寄存器重命名。题目大意
某N发射流水线定义了m个虚拟寄存器，采用物理寄存器重命名机制。已知从重命名阶段到写回阶段需要t1个时钟周期，从重命名阶段到提交阶段需要t2个时钟周期。为了保证流水线可以全速最大负荷运行，问至少需要多少个物理寄存器。
5、 双发射流水线软件指令调度，写指令序列，计算每个循环的最小周期数。题目大意
已知有双发射流水线（浮点指令可以和其它指令并行发射），且有如下指令序列
L: LD R2, 0(R1)
ADDD R4,R2,R1
SD 0(R1), R4
SUBI R1,R1, 8
BNE R1，L
NOP
已知相关的LD指令和ADDD指令间至少相隔1个周期，ADDD指令和SD指令之间至少相隔2个周期。现在采用3次循环展开，采用重命名技术。问此时每个循环至少需要多少个时钟周期？
6、 问答题。TLB异常、Page Fault之关系
（1）TLB缺失和Page Fault异常之间有何联系？
（2）可不可能发生这种情况：TLB命中并且发生缺页异常。
7、 用Verilog写16个8位数相加的华莱士树，要求最后一级使用先行进位加法器。
8、 证明[X]补+[Y]补=[X+Y]补
9、 对于CPU A，它采用一条比较指令计算条件码，紧接着一条指令根据条件码执行跳转。对于CPU B，采用传统的MIPS形式，同一条指令中计算跳转条件并执行跳转。由于这种区别，CPU A的主频是CPU B的1.2倍。已知某段代码中跳转指令占总指令数的25%，那么计算条件码的指令相应地占25%。问CPU A、B哪个快？如果CPU A的主频是CPU B的1.1倍呢？（Note：此题原题有歧义，存在争议）
10、 MIPS指令中，不能有Reg-Mem型的定点数操作指令，必须写成：
LD $1, 0($n)
ADD $2,$2,$1
假设引入一种MIPS变种指令，可以使用Reg-Mem型，上面的指令可写成：
ADD $2, 0($n)
问
（1）请写出一个指令序列，使得即使有了Reg-Mem型指令支持，编译器也无法将你的指令序列转化成Reg-Mem型。
（2）Reg-Mem型指令会带来5%的主频下降。假设CPI不变，已知代码中有26%的LD指令，问至少将这些LD中的多少（百分百）转化成Reg-Mem型指令才能保证性能不下降？
（3）在静态流水线（IF, ID, EX, MEM, WB)中，难以实现对Reg-Mem型指令的支持，为什么？
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老师说题目难度比较大，大家不要担心。运用之妙，存乎一心！
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