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计算机系统结构课后答案uint6（5篇）

第一篇：计算机系统结构课后答案uint6第六章课后题1.画出16台处理器仿ILLIACⅣ的模式进行互连的互连结构图，列出PE0分别只经一步、二步和三步传送能将信息传送到的各处理器号。答：6台处理器仿ILLIACⅣ处理单元的互连结构如图所示：图中第个PU中包含PE、PEM和MLU。PE0(PU0)经一步可将信息传送至PU1、PU4、PU12、PU15。PE0(PU0)至少需经二步才能将信息传送至PU2、PU3、PU5、PU8、PU11、PU13、PU14。PE0(PU0)至少需经三步步才能将信息传送至PU6、PU7、PU9、PU10。2.编号为0、1、...、15的16个处理器，用单级互连网互连。当互连函数分别为(1)Cube3(2)PM2+3(3)PM2-0(4)Shuffle(5)Shuffle(Shuffle)时，第13号处理器各连至哪一个处理器？解答：(1)5号处理器(2)5号处理器(3)12号处理器(4)11号处理器(5)7号处理器剖析：由题意知，有16个处理器，即N=16,n=log2(N)=log2(16)=4。Cube3(13)=Cube3(1101)=0101=5PM2+3(13)=(13+2^3)mod16=5PM2-0(13)=(13-2^0)mod16=12Shuffle(13)=Shuffle(1101)=1011=11Shuffle(Shuffle)=Shuffle(11)=Shuffle(1011)=0111=73.编号分别为0、1、2、...、F的16个处理器之间要求按下列配对通信：(B、1)，（8、2)，（7、D)，（6、C)，(E、4)，(A、0)，（9、3)，（5、F)。试选择所用互连网络类型、控制方式，并画出该互连网络的拓补结构和各级交换开关状态图。解答：采用4级立方体网络，级控制。该互连网络的拓补结构和各级交换开关状态图如下图所示：剖析：从处理器号的配对传送关系可以转成处理器二进制编号的配对传送关系：(B,1)(1011,0001)(8,2)(1000,0010)(7,D)(0111,1101)(6,C)(0110,1100)(E,4)(1110,0100)(A,0)(1010,0000)(9,3)(1001,0011)(5,F)(0101,1111)不难得出其一般规律是：二进制编号为P3P2P1P0的处理器与(￣P3)P2(￣P1)P0的处理器配对交换数据。由于实现的都是交换函数的功能，采用成本最低的级控制多级立方体互联网络就可以实现。N=16的多级立方体网络，由n=log2(16)=4组成。每一级均使用N/2=8个二功能交换开关。多级网络各级的级号由入端到出端依次为0、1、2、3.第i级的每个交换单元的配对用的是Cubei(P3...Pi...P0)=P3...(￣Pi)...P0函数。根据本题的要求，应当让第1、3级的各交换单元处于“交换”状态，第0、2级的各交换单元处于“直连”状态。4.画出编号为0、1、...、F共16个处理器之间实现多级立方体互连的互连网络，采用级控制信号为1100(从右至左分别控制第0级至第3级)时，9号处理器连向哪个处理器？解答：多级立方体互连网络的图和第3题的图基本一致，不同之处在于，第0、1级的开关状态为直连，第2、3级的开关状态为交换。9号处理器在经过0级和1级交换开关后，连向哪第10个处理器;在经过2级交换开关后，连向第4个处理器;在经过3级交换开关后，连向第9个处理器。5.对于采用级控制的三级立方体网络，当第i级(0解答：当第i级为直连状态时，不能实现入、出两端的处理器二进制编码的编号中，第Pi位取反的处理器之间的连接。例如，第0级为直连状态时，入端号为××0的处理器仅能与出端号为××0的处理器进行数据传送，不能与出端号为××1的处理器进行数据传送。因为交换开关的直连状态被定义为i入连i出，j入连j出，所以，反映出实现互连的入、出端号的二进制码中的Pi位是不能变反的，其它的各位可以不变，也可以变反。当第i级为交换状态时，不能实现入、出两端的处理器二进制编码的编号中，第Pi位相同的处理器之间的连接。例如，第0级为交换状态时，入端号为××0的处理器仅能与出端号为××1的处理器进行数据传送，不能与出端号为××0的处理器进行数据传送。因为交换开关的直连状态被定义为i入连j出，j入连i出，所以，反映出实现互连的入、出端号的二进制码中的Pi位必须变反，其它的各位可以不变，也可以变反。6.假定8*8矩阵A=(aij)，顺序存放在存储器的64个单元中，用什么机关报单级互连网络可实现对该矩阵的转置变换？总共需要传送多少步？解答：采用单级混洗互连网络可实现对8*8矩阵的转置变换，共需传送3步。剖析：8*8矩阵中任一元素ai