計算機系統(tǒng)結構復習試題及答案(非計算)

1、文檔僅作學習交流用，毋用做其他用途1一名詞解釋計算機系統(tǒng)結構：傳統(tǒng)機器程序員所看到的計算機屬性，即概念性結構與功能特性。在計算機技術中，把這種本來存在的事物或屬性，但從某種角度看又好像不存在的概念稱為透明性。系列機：由同一廠家生產的具有相同系統(tǒng)結構、但具有不同組成和實現的一系列不同型號的計算機。同構型多處理機系統(tǒng)：由多個同類型或至少擔負同等功能的處理機組成，它們同時處理同一作業(yè)中能并行執(zhí)行的多個任務。堆棧型機器：CPU中存儲操作數的單元

2、是堆棧的機器。累加器型機器：CPU中存儲操作數的單元是累加器的機器。通用寄存器型機器：CPU中存儲操作數的單元是通用寄存器的機器。數據相關：考慮兩條指令i和j，i在j的前面，如果下述條件之一成立，則稱指令j與指令i數據相關：（1）指令j使用指令i產生的結果；（2）指令j與指令k數據相關，而指令k又與指令i數據相關。定向：用來解決寫后讀沖突的。在發(fā)生寫后讀相關的情況下，在計算結果尚未出來之前，后面等待使用該結果的指令并不見得是馬上就要用該

3、結果。如果能夠將該計算結果從其產生的地方直接送到其它指令需要它的地方，那么就可以避免停頓。向量處理機：指令級并行：簡稱ILP。是指指令之間存在的一種并行性，利用它，計算機可以并行執(zhí)行兩條或兩條以上的指令。指令的動態(tài)調度：是指在保持數據流和異常行為的情況下，通過硬件對指令執(zhí)行順序進行重新安排，以提高流水線的利用率且減少停頓現象。是由硬件在程序實際運行時實施的。指令的靜態(tài)調度：是指依靠編譯器對代碼進行靜態(tài)調度，以減少相關和沖突。它不是在程序

4、執(zhí)行的過程中、而是在編譯期間進行代碼調度和優(yōu)化的。失效率：CPU訪存時，在一級存儲器中找不到所需信息的概率。失效開銷：CPU向二級存儲器發(fā)出訪問請求到把這個數據調入一級存儲器所需的時間。強制性失效：當第一次訪問一個塊時，該塊不在Cache中，需要從下一級存儲器中調入Cache，這就是強制性失效。容量失效：如果程序在執(zhí)行時，所需要的塊不能全部調入Cache中，則當某些塊被替換后又重新被訪問，就會產生失效，這種失效就稱作容量失效。沖突失效：

5、在組相聯(lián)或直接映象Cache中，若太多的塊映象到同一組（塊）中，則會出現該組中某個塊被別的塊替換（即使別的組或塊有空閑位置），然后又被重新訪問的情況。RAID：廉價磁盤冗余陣列或獨立磁盤冗余陣列。通道：專門負責整個計算機系統(tǒng)輸入輸出工作的專用處理機，能執(zhí)行有限的一組輸入輸出指令。通道流量：指一個通道在數據傳送期間，單位時間內能夠傳送的數據量?；ミB網絡：一種由開關元件按照一定的拓撲結構和控制方式構成的網絡，用來實現計算機系統(tǒng)中結點之間的相

6、互連接。在拓撲上，互連網絡是輸入結點到輸出結點之間的一組互連或映象。分布式共享多處理機：它的共享存儲器分布在各臺處理機中，每臺處理機都文檔僅作學習交流用，毋用做其他用途3大小為12的（兩路組相連）Cache的失效率。20.相連度越高，（沖突）失效就越少：（強制性）失效不受Cache容量的影響，但（容量）失效卻隨著容量的增加而減少。（強制性失效和容量失效不受相連度的影響）21.在虛擬存儲器中，一般采用（全相連）地址映像方法和（LRU）更新

7、策略。22.設計IO系統(tǒng)的單個標準()、()和()。23.輸入輸出系統(tǒng)包括（外部設備（IO設備，輔助存儲器））和（其與主機之間的控制部分）。24.通道分為（字節(jié)多路）通道、（選擇）通道和（數組多路）通道三種類型。三簡答題1.什么叫軟件兼容？軟件兼容有哪幾種其中哪一種是軟件兼容的根本特征？軟件兼容：一個軟件可以不經修改或者只需少量修改就可以由一臺計算機移植到另一臺計算機上運行。差別只是執(zhí)行時間的不同。向上（下）兼容：按某檔計算機編制的程序

8、，不加修改就能運行于比它高（低）檔的計算機。向后（前）兼容：按某個時期投入市場的某種型號計算機編制的程序，不加修改地就能運行于在它之后（前）投入市場的計算機。向后兼容是一定要保證的，它是系列機的根本特征。2.計算機體系結構設計和分析中最常使用的三條基本原則是什么？并說出它們的含義。以經常性事件為重點：對經常發(fā)生的情況進行優(yōu)化，使分配更多的資源，達到更高的性能或者分配更多的電能。Amdahl定律：加快某部件執(zhí)行速度所能獲得的系統(tǒng)性能加速比

9、，受限于該部件的執(zhí)行事件占系統(tǒng)中總執(zhí)行事件的百分比。程序的局部性原理：程序執(zhí)行時所訪問的存儲器地址分布不是隨機的，而是相對的簇聚。3.在進行計算機系統(tǒng)設計時，一個設計者應該考慮哪些因素對設計的影響？在進行計算機系統(tǒng)設計時，設計者應該考慮到如下三個方面因素的影響：技術的發(fā)展趨勢；計算機使用的發(fā)展趨勢；計算機價格的發(fā)展趨勢。4.從執(zhí)行程序的角度看，并行等級從低到高可分為哪幾級？從執(zhí)行程序的角度來看，并行性等級從低到高可分為：（1）指令內部并

10、行：單條指令中各微操作之間的并行；（2）指令級并行：并行執(zhí)行兩條或兩條以上的指令；（3）線程級并行：并行執(zhí)行兩個或兩個以上的線程，通常是以一個進程內派生的多個線程為調度單位；（4）任務級或過程級并行：并行執(zhí)行兩個或兩個以上的過程或任務（程序段），以子程序或進程為調度單元；（5）作業(yè)或程序級并行：并行執(zhí)行兩個或兩個以上的作業(yè)或程序。5.從處理數據的角度，并行性等級從低到高可分為哪幾級？從處理數據的角度來看，并行性等級從低到高可分為：（1）