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文檔簡(jiǎn)介
1、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)練習(xí)測(cè)試題庫一、填空題1一種機(jī)器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)另一種機(jī)器的指令系統(tǒng),一般可采用 方法或 方法。2并行性概念包含 性和 性。3按指令流與數(shù)據(jù)流,體系結(jié)構(gòu)可分類為SISD、 、 和MIMD。4Huffman編碼,長(zhǎng)操作碼的使用頻度較 ,而短操作碼的使用頻度較 。5多體存儲(chǔ)器屬 ,而存儲(chǔ)層次屬 。6.要實(shí)現(xiàn)兩條指令在時(shí)間上重疊解釋,首先需要付出_,其次,要處理好指令之間可能存在的_。7就目前的通用機(jī)來說,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的屬性主要包括數(shù)據(jù)表示, ,寄存器組織, ,存儲(chǔ)系統(tǒng)。8Amdahl定律定義了用加速比來衡量改進(jìn)措施對(duì) 提高的程度。加速比的定義為_。9一個(gè)程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行,花費(fèi)的C
2、PU時(shí)間為CPU的時(shí)鐘周期乘以該程序所有機(jī)器指令使用CPU的時(shí)鐘周期數(shù),即CPU時(shí)間= _。10.數(shù)據(jù)流機(jī)采用_,執(zhí)行的操作序列取決于輸入數(shù)據(jù)的可用性;歸約機(jī)則采用_,執(zhí)行的操作序列取決于對(duì)數(shù)據(jù)的要求,對(duì)數(shù)據(jù)的需求又來源于函數(shù)式程序設(shè)計(jì)語言對(duì)表達(dá)式的歸納。11軟件和硬件成本由 和 組成。12指令由 和 組成。13評(píng)價(jià)地址碼個(gè)數(shù)不同的4種指令的優(yōu)缺點(diǎn)的主要標(biāo)準(zhǔn)是 和 。14操作碼的表示方法通常有3種,即 、 和擴(kuò)展編碼。15計(jì)算任何一個(gè)程序的執(zhí)行時(shí)間的公式可表示為P=ICPIT,其中I是 ,CPU是 ,T是一個(gè)周期的時(shí)間長(zhǎng)度。16按照流水線使用的級(jí)別,可以把流水線分為 、 和處理機(jī)間級(jí)三大類。1
3、7在一般標(biāo)量流水線處理機(jī)中,通常把一條指令的執(zhí)行過程分解為“取指令”、“ ”、“ ”和“寫回結(jié)果”4級(jí)流水線,每一級(jí)的執(zhí)行時(shí)間為一個(gè)基本時(shí)鐘周期。18在理想情況下,超標(biāo)量超流水線處理機(jī)執(zhí)行程序的速度是 和 的乘積。19向量指令可分為_和_。20目前已有的向量處理機(jī)結(jié)構(gòu)主要采用_和_兩種結(jié)構(gòu)。21基于寄存器-寄存器的向量指令是指_來自_,或把操作后的結(jié)果寫入向量寄存器。這類指令是向量指令集中最重要的指令。22基于存儲(chǔ)器-存儲(chǔ)器的向量指令是指_來自_,而且把操作后的結(jié)果直接寫入存儲(chǔ)器。23所謂鏈接技術(shù)是指把_鏈接起來成為_。24衡量向量處理機(jī)性能的主要參數(shù)是_和_。25存儲(chǔ)器速度可以用_、_、頻寬
4、來描述。26三級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)是指 、 、磁盤存儲(chǔ)器。27單體多字并行存儲(chǔ)器的訪問沖突包括取指令沖突, ,寫數(shù)據(jù)沖突, 。28交叉訪問存儲(chǔ)器通常有兩種交叉編址方式: 和 。29段式存儲(chǔ)管理是指_,為此每道程序在系統(tǒng)中都有一個(gè)_。30頁面調(diào)度的兩種方式 和 。31LRU替換算法的實(shí)現(xiàn)方法有 和 。32Cache系統(tǒng)的加速比是命中率H和 與 比值的函數(shù)。33解決Cache與主存不一致性的方法有 和 。34互連函數(shù)通常有的表示方法有 、輸入輸出對(duì)應(yīng)表示法、 。35直接網(wǎng)絡(luò)可分為3類: 、 和超立方體網(wǎng)絡(luò)。36動(dòng)態(tài)多級(jí)互連網(wǎng)絡(luò)可分為 、 和非阻塞網(wǎng)3種類型。37基準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)的開關(guān)控制方式為 ,采用 法實(shí)現(xiàn)單元控
5、制。38消息尋徑方式可以分為兩大類: 和 。39多計(jì)算機(jī)互連網(wǎng)絡(luò)中的通信模式有 、 和 。40尋徑的基本原則是: 或 。二、單項(xiàng)選擇題1A:=B+C;C:=A+B對(duì)于A存在 。A)讀寫相關(guān) B)寫讀相關(guān) C)寫寫相關(guān)2微指令由 直接執(zhí)行。 A)程序 B)匯編 C)硬件3用機(jī)器語言解釋實(shí)現(xiàn)軟件移植的方法是 。A)模擬 B)仿真 C)宿主機(jī)4對(duì)匯編程序員透明的是 。A)通用寄存器 B)指令系統(tǒng) C)物理地址寄存器5超流水線實(shí)現(xiàn)了 。A)同時(shí)性 B)并行性 C)并發(fā)性6字長(zhǎng)為16位,四個(gè)存儲(chǔ)體能同時(shí)讀寫四個(gè)字,稱為 。A)多體多字 B)多體單字 C)單體多字7Cache與主存的數(shù)據(jù)傳遞由 完成。 A
6、) 操作系統(tǒng) B)軟件 C)硬件8組相聯(lián)映象中,組內(nèi)塊數(shù)為 時(shí),成為直接映象。 A)1 B)組數(shù) C)區(qū)數(shù)9功能最強(qiáng)的流水線是 。 A)多功能流水線 B)動(dòng)態(tài)流水線 C)超流水線10對(duì)出入端0123456789ABCDEF實(shí)現(xiàn)4組4元交換后,其變換圖像為 。A)32017645BA89FECD B)23106754AB98EFDC C)32107654BA98FEDC11C:=A+B:A:=B+C對(duì)于C存在 。A)讀寫相關(guān) B)寫讀相關(guān) C)寫寫相關(guān)12機(jī)器指令不能由 直接執(zhí)行。 A)程序 B)匯編 C)硬件13用固件解釋實(shí)現(xiàn)軟件移植的方法是 。A)模擬 B)仿真 C)宿主機(jī)14對(duì)高級(jí)語言程序
7、員透明的是 。A)CACHE B)數(shù)據(jù)類型 C)算法15超標(biāo)量流水線實(shí)現(xiàn)了 。A)同時(shí)性 B)并行性 C)并發(fā)性16.字長(zhǎng)為16位,四個(gè)存儲(chǔ)體能同時(shí)讀寫八個(gè)字,稱為 。A)多體多字 B)多體單字 C)單體多字17外存與主存的數(shù)據(jù)傳遞主要由 控制完成。 A) 操作系統(tǒng) B)程序員 C)硬件18第三代計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是采用 。 A)電子管 B)晶體管 C)小規(guī)?;蛑幸?guī)模集成電路19. 馮.諾依曼型計(jì)算機(jī)的思想是 。A)存儲(chǔ)程序 B)存儲(chǔ)指令 C)執(zhí)行指令20. 按計(jì)算機(jī)信息加工的步驟和階段的并行性劃分,并行性等級(jí)最高的是 。 A)位串字串 B)全并行 C)位片串字并21. 按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中執(zhí)行的并行性劃
8、分,等級(jí)最低的是 。 A)指令內(nèi)部并行 B)指令之間并行 C)任務(wù)或進(jìn)程之間并行22對(duì)于向量和矩陣運(yùn)算的指令,最好采用 地址指令結(jié)構(gòu)。 A)一 B)二 C)三23程序計(jì)數(shù)器和處理機(jī)的程序狀態(tài)字屬于 。 A)硬件現(xiàn)場(chǎng) B)軟件現(xiàn)場(chǎng) C)不確定24用來平滑運(yùn)算器與主存的工作,且是主存與運(yùn)算器之間的一種緩沖存儲(chǔ)器的是 。 A)先行指令緩沖棧 B)先行讀數(shù)棧 C)后行寫數(shù)棧25流水線阻塞出現(xiàn)在 中。 A)非線性流水線的調(diào)度B)線性流水線的調(diào)度C)非線性或線性流水線的調(diào)度26轉(zhuǎn)移類指令和中斷引起的相關(guān)是屬于 。 A)局部相關(guān) B)全局相關(guān) C)局部或全局相關(guān)27以下處理機(jī)中,性能最高的是 。 A)超標(biāo)量
9、處理機(jī)B)超標(biāo)量超流水線處理機(jī)C)超流水線處理機(jī)28超標(biāo)量處理機(jī)的兼容性 于VLIW處理機(jī)。A)優(yōu) B)差 C)等29一條指令可以處理相同類型的多個(gè)或多對(duì)數(shù)據(jù)的處理方式是 。A)標(biāo)量處理 B)向量處理 C)二者均可30CRAY 1 中向量處理采用 。 A)橫向處理方式B)縱向處理方式;C)分組縱橫處理方式31虛擬存儲(chǔ)技術(shù)適用于 存儲(chǔ)系統(tǒng)。 A)主存-輔存 B)Cache-主存 C)Cache-輔存32程序訪問局部性包括_和時(shí)間局部性兩方面。 A)地點(diǎn)局部性 B)位置局部性 C)空間局部性33在虛擬存儲(chǔ)技術(shù)中,把程序經(jīng)編譯生成的訪存地址稱為 。 A)虛地址 B)實(shí)地址 C)變換地址34段是 單位
10、,由 劃分,它的長(zhǎng)度 。A)邏輯,系統(tǒng),定長(zhǎng)B)邏輯,用戶,不定長(zhǎng)C)物理,用戶,不定長(zhǎng)35選擇將來一段時(shí)間內(nèi)最久不被訪問的頁作為被替換頁的算法是 。A)近期最少使用算法 B)最優(yōu)替換算法 C)先進(jìn)先出算法36LRU算法 堆棧型替換算法。 A)不是 B)是 C)不能確定37堆棧型替換算法有下述性質(zhì):隨著分配給程序的主存實(shí)頁數(shù)增加,堆棧型替換算法保證訪問主存的命中率 。 A)不下降 B)下降 C)不能確定38CPU在執(zhí)行寫操作時(shí),必須把數(shù)據(jù)同時(shí)寫入Cache和主存的方法是 。A)寫回法 B)寫直達(dá)法 C)二者均可39 是一種一維網(wǎng)絡(luò),其中N個(gè)結(jié)點(diǎn)用N-1條鏈路連成一行,內(nèi)部結(jié)點(diǎn)度為2,端結(jié)點(diǎn)度為
11、1,直徑為N-1,等分寬度為1,結(jié)構(gòu)不對(duì)稱。A)線性陣列 B)超立方體 C)搏動(dòng)式陣列40不是令牌環(huán)的優(yōu)點(diǎn)的是 。A)點(diǎn)點(diǎn)連接 B)總線連接 C)物理參數(shù)更容易控制41.從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行程序的角度看,并行性等級(jí)由低到高分為( )、( )、( )和( )四級(jí)。A、任務(wù)或進(jìn)程之間B、指令內(nèi)部C、作業(yè)或程序之間D、指令之間42.從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中處理數(shù)據(jù)的并行性看,并行性等級(jí)從低到高分為( )、( )、( )和( )。A、位并字串B、全并行C、位串字串D、位串字并43.存儲(chǔ)器操作并行的典型例子是( ),處理機(jī)操作步驟并行的典型例子是( ),處理機(jī)操作并行的典型例子是( ),指令、任務(wù)、作業(yè)并行的典型例子
12、是( )。A、陣列處理機(jī)B、并行存儲(chǔ)器系統(tǒng)和相聯(lián)處理機(jī)C、流水線處理機(jī)D、多處理機(jī)44.開發(fā)并行的途徑有( ),資源重復(fù)和資源共享。A、多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)B、多道分時(shí)C、分布式處理系統(tǒng)D、時(shí)間重疊45、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)多級(jí)層次中,從下層到上層,各級(jí)相對(duì)順序正確的應(yīng)當(dāng)是( )。A、匯編語言機(jī)器級(jí),操作系統(tǒng)機(jī)器級(jí),高級(jí)語言機(jī)器級(jí)B、微程序機(jī)器級(jí),傳統(tǒng)機(jī)器語言機(jī)器級(jí),匯編語言機(jī)器級(jí)C、傳統(tǒng)機(jī)器語言機(jī)器級(jí),高級(jí)語言機(jī)器級(jí),匯編語言機(jī)器級(jí)D、匯編語言機(jī)器級(jí),應(yīng)用語言機(jī)器級(jí),高級(jí)語言機(jī)器級(jí)46、對(duì)系統(tǒng)程序員不透明的應(yīng)當(dāng)是( )A、CACHE 存儲(chǔ)器B、系列機(jī)各檔不同的數(shù)據(jù)通路寬度C、指令緩沖寄存器D、虛擬存儲(chǔ)器47、
13、對(duì)機(jī)器語言程序員透明的是( )A、中斷字B、主存地址寄存器C、通用寄存器D、條件碼48、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不包括( )A、主存速度B、機(jī)器工作狀態(tài)C、信息保護(hù)D、數(shù)據(jù)表示49、對(duì)匯編語言程序員透明的是( )A、I/O 方式中的DMA 訪問B、浮點(diǎn)數(shù)據(jù)表示C、訪問方式保護(hù)D、程序性中斷50、屬計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)考慮的是( )A、主存采用MOS 還是TTLB、主存采用多體交叉還是單體C、主存容量和編址方式D、主存頻寬的確定51、從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上講,機(jī)器語言程序員所看到的機(jī)器屬性是( )A、計(jì)算機(jī)軟件所要完成的功能B、計(jì)算機(jī)硬件的全部組成C、編程要用到的硬件組織D、計(jì)算機(jī)各部件的硬件實(shí)現(xiàn)。52、計(jì)算機(jī)組成
14、設(shè)計(jì)不考慮( )A、專用部件設(shè)置B、功能部件的集成度C、控制機(jī)構(gòu)的組成D、緩沖技術(shù)53、在多用戶機(jī)器上,應(yīng)用程序員不能使用的指令是( )A、“執(zhí)行”指令B、“訪管”指令C、“啟動(dòng)I/O”指令D“測(cè)試與置定”指令54、以下說法中,不正確的是( )。軟硬件功能是等效的,提高硬件功能的比例會(huì)A、提高解題速度B、提高硬件利用率C、提高硬件成本D、減少所需存儲(chǔ)器用量55、下列說法中不正確的是( )A、軟件設(shè)計(jì)費(fèi)用比軟件重復(fù)生產(chǎn)費(fèi)用高B、硬件功能只需實(shí)現(xiàn)一次,而軟件功能可能要多次重復(fù)實(shí)現(xiàn)C、硬件的生產(chǎn)費(fèi)用比軟件的生產(chǎn)費(fèi)用高D、硬件的設(shè)計(jì)費(fèi)用比軟件的設(shè)計(jì)費(fèi)用低56、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,比較好的方法是( )。
15、A、從上向下設(shè)計(jì)B、從下向上設(shè)計(jì)C、從兩頭向中間設(shè)計(jì)D、從中間開始向上、向下設(shè)計(jì)57、推出系列機(jī)的新機(jī)器,不能更改的是( )。A、原有指令的尋址方式和操作碼B、系統(tǒng)總線的組成C、數(shù)據(jù)通路寬度D、存儲(chǔ)芯片的集成度58、不同系列的機(jī)器之間,實(shí)現(xiàn)軟件移植的途徑不包括( )。A、用統(tǒng)一的高級(jí)語言B、用統(tǒng)一的匯編語言C、模擬D、仿真59、在操作系統(tǒng)機(jī)器級(jí),一般用( )程序( )作業(yè)控制語句。A、匯編程序,翻譯B、匯編程序,解釋C、機(jī)器語言,解釋D、機(jī)器語言,翻譯60、高級(jí)語言程序經(jīng)( )的( )成匯編語言程序。A、編譯程序,翻譯B、匯編程序,翻譯C、匯編程序,解釋D、編譯程序,解釋61、傳統(tǒng)機(jī)器語言機(jī)器
16、級(jí),是用( )來( )機(jī)器指令。A、硬件,翻譯B、編譯程序,翻譯C、微指令程序,解釋D、微指令程序,翻譯62、匯編語言程序經(jīng)( )的( )成機(jī)器語言程序。A、編譯程序,翻譯B、匯編程序,翻譯C、匯編程序,解釋D、編譯程序,解釋63、微指令由( )直接執(zhí)行。A、微指令程序B、硬件C、匯編程序D、編譯程序64、系列機(jī)軟件必須保證( ),一般應(yīng)做到( )A、向上兼容B、向下兼容C、向前兼容D、向后兼容65、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)中,機(jī)器被定義為( )的集合體A、能存儲(chǔ)和執(zhí)行相應(yīng)語言程序的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)B、硬件和微程序(固件)C、軟件和固件D、軟件和硬件66、優(yōu)化性能價(jià)格比指( )或( )。A、在盡量
17、提高性能前提下盡量降低價(jià)格B、在某種價(jià)格情況下盡量提高性能C、在滿足性能前提下盡量降低價(jià)格D、在盡量降低價(jià)格情況下盡量提高性能67、目前,M0 由( )實(shí)現(xiàn),M1 用( )實(shí)現(xiàn),M2 至M5 大多用( )實(shí)現(xiàn)。A、軟件,固件,硬件B、固件,軟件,硬件C、硬件,軟件,固件D、硬件,固件,軟件68、系列機(jī)中( )的性能價(jià)格比通常比( )的要高。A、中檔機(jī)B、低檔機(jī)C、高檔機(jī)D、A 和B69、( )著眼于機(jī)器級(jí)內(nèi)各事件的排序方式,( )著眼于對(duì)傳統(tǒng)機(jī)器級(jí)界面的確定,( )著眼于機(jī)器內(nèi)部各部件的功能,( )著眼于微程序設(shè)計(jì)。A、計(jì)算機(jī)組成B、計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)C、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)D、A 和B70、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
18、也稱( ),指的是( )的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。A、計(jì)算機(jī)組成B、計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)C、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)D、A 和BE、微程序機(jī)器級(jí)F、傳統(tǒng)機(jī)器級(jí)G、匯編語言機(jī)器級(jí)H、操作系統(tǒng)機(jī)器級(jí)71、用微程序直接解釋另一種機(jī)器指令系統(tǒng)的方法稱為( ),用機(jī)器語言解釋實(shí)現(xiàn)軟件移植的方法稱為( )。虛擬機(jī)是指( ),目標(biāo)機(jī)是指( )。A、模擬B、仿真C、被模擬的機(jī)器D、被仿真的機(jī)器72、同時(shí)性指兩個(gè)或多個(gè)事件在( )發(fā)生,并發(fā)性指兩個(gè)或多個(gè)事件在( )發(fā)生。A、同一時(shí)間間隔B、同一時(shí)刻C、不同時(shí)刻D、不同時(shí)間間隔73、除了分布處理、MPP 和機(jī)群系統(tǒng)外,并行處理計(jì)算機(jī)按其基本結(jié)構(gòu)特征可分為流水線計(jì)算機(jī),陣列處理機(jī),多處理機(jī)和( )
19、四種不同的結(jié)構(gòu)。A、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)B、控制流計(jì)算機(jī)C、機(jī)群系統(tǒng)D、數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)74、費(fèi)林分類發(fā)能反映出大多數(shù)計(jì)算機(jī)的并行工作方式或結(jié)構(gòu)特點(diǎn),但只能對(duì)( )機(jī)器分類,不能對(duì)( )機(jī)器分類,而且對(duì)( )的分類不確切。A、數(shù)據(jù)流B、控制流C、陣列處理機(jī)D、流水線處理機(jī)75、費(fèi)林按指令流和數(shù)據(jù)流的多倍性把計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分類,這里的多倍性指( )。A、系統(tǒng)瓶頸部件上處于同一執(zhí)行階段的指令流是數(shù)據(jù)流的多少倍。B、系統(tǒng)瓶頸部件上處于同一執(zhí)行階段的數(shù)據(jù)流是指令流的多少倍。C、系統(tǒng)瓶頸部件上處于同一執(zhí)行階段的指令或數(shù)據(jù)的最大可能個(gè)數(shù)。D、A 和B76、1TFLOPS 計(jì)算機(jī)能力,1TBYTE/S 的I/O 帶寬和( )
20、稱為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的3T 性能目標(biāo)。A、1TBYTE 硬盤容量B、1TBYTE 軟盤容量C、1TBYTE 主存容量D、A 和B77、向上兼容指的是( ),向下兼容指的是( ),向前兼容指的是( ),向后兼容指的是( )。A、某個(gè)時(shí)期投入市場(chǎng)的該型號(hào)機(jī)器上編制的軟件能不加修改地運(yùn)行于在它之前投入市場(chǎng)的機(jī)器上。B、某檔機(jī)器編制的軟件能不加修改地運(yùn)行于比它低檔的機(jī)器上。C、某個(gè)時(shí)期投入市場(chǎng)的該型號(hào)機(jī)器上編制的軟件能不加修改地運(yùn)行于在它之后投入市場(chǎng)的機(jī)器上。D、某檔機(jī)器編制的軟件能不加修改地運(yùn)行于比它高檔的機(jī)器上。78、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)按照由高到低的順序分別為( )。A、高級(jí)語言機(jī)器級(jí),匯編語言機(jī)器級(jí)
21、,傳統(tǒng)機(jī)器語言機(jī)器級(jí),微程序機(jī)器級(jí)B、高級(jí)語言機(jī)器級(jí),應(yīng)用語言機(jī)器級(jí),匯編語言機(jī)器級(jí),微程序機(jī)器級(jí)C、應(yīng)用語言機(jī)器級(jí),傳統(tǒng)機(jī)器語言機(jī)器級(jí),匯編語言機(jī)器級(jí),操作系統(tǒng)機(jī)器級(jí)D、應(yīng)用語言機(jī)器級(jí),操作系統(tǒng)機(jī)器級(jí),微程序機(jī)器級(jí),傳統(tǒng)機(jī)器語言機(jī)器級(jí)三、判斷 1重疊寄存器窗口技術(shù)是RISC最關(guān)鍵的技術(shù)。( )2單功能流水線只能完成一種固定功能。( )3指令間的讀寫相關(guān)是全局相關(guān)。( )4硬件上設(shè)置多條相同的流水線,可實(shí)現(xiàn)超標(biāo)量流水線。( )5最近最少使用法是STACK型替換算法。( )6在一種機(jī)器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)另一種機(jī)器的指令系統(tǒng),采用模擬方法比采用仿真方法更快捷。( )7在一段時(shí)間內(nèi)相繼發(fā)射多個(gè)任務(wù),體
22、現(xiàn)了并發(fā)性概念。( )8延遲轉(zhuǎn)移技術(shù)是RISC關(guān)鍵技術(shù)之一。( )9超標(biāo)量功能流水線能完成執(zhí)行多種指令的功能。( )10條件轉(zhuǎn)移是局部相關(guān)。( )11OPT是STACK型替換算法。( )12時(shí)間是衡量計(jì)算機(jī)性能的主要標(biāo)準(zhǔn)。( )13流水線的吞吐率是流水線單位時(shí)間輸出結(jié)果的數(shù)量。( )14流水線的效率是流水線的設(shè)備利用率。( )15快表和主存也構(gòu)成一個(gè)兩級(jí)層次,一般快表的替換算法為PFF。( )16能做為評(píng)價(jià)其它置換算法標(biāo)準(zhǔn)的置換算法是RAND。( )17合并網(wǎng)絡(luò)提供了一組新的指令,其中一條稱為Fetch-andAdd指令,叫做取與加指令。( )18多處理機(jī)實(shí)現(xiàn)信息交換和同步最簡(jiǎn)單的方法是存儲(chǔ)器
23、共享。( )19. 監(jiān)聽協(xié)議用來保持Cache一致性的兩種策略分別是寫無效(Write-Invalidate)策略和寫更新(Write-Update)策略。( )20S2MP主要解決的問題是當(dāng)前小規(guī)模共享存儲(chǔ)多處理器系統(tǒng)在可擴(kuò)展性上的瓶頸問題。( )21程序并行處理的效率定義為:。( )22異構(gòu)機(jī)群的負(fù)載均衡任務(wù)優(yōu)化調(diào)度問題可以描述為:尋找一個(gè)映射關(guān)系,將任務(wù)圖TG映射到機(jī)群圖PC,使作業(yè)時(shí)間最短。( )23指令存儲(chǔ)器的作用是存放并執(zhí)行指令。( )24. 多處理機(jī)中,兩個(gè)程序段之間若有先寫后讀的數(shù)據(jù)相關(guān),則不能并行,但任何情況下可以交換串行。 ( ) 25. 設(shè)某機(jī)有 32 個(gè)處理器,其編號(hào)為
24、0,1,A 31,用Shuffle(Shuffle)互聯(lián)函數(shù)時(shí),第 11 號(hào)處理器與第26號(hào)處理器相聯(lián)。 ( ) 26. 中斷響應(yīng)就是允許其中斷CPU現(xiàn)行程序的運(yùn)行,轉(zhuǎn)去對(duì)該請(qǐng)求進(jìn)行預(yù)處理,如保存好運(yùn)算的數(shù)據(jù)結(jié)果,調(diào)出中斷服務(wù)程序,準(zhǔn)備運(yùn)行。 ( ) 27. 由于 Cache 存儲(chǔ)器的地址變換和塊替換算法是全硬件實(shí)現(xiàn)的,則 Cache 存儲(chǔ)器對(duì)系統(tǒng)程序員是不透明的, Cache 對(duì)處理機(jī)和主存間的信息交換是透明的。 ( ) 28. 分布系統(tǒng)以分布為特征,用真實(shí)處理機(jī)替代虛擬處理機(jī),其并行性是屬于并發(fā)性。 ( ) 29.對(duì)操作碼進(jìn)行優(yōu)化編碼時(shí),在了解每種指令在程序中出現(xiàn)的概率后,使用Huffma
25、n算法構(gòu)造Huffman樹,這樣獲得的Huffman編碼是唯一的。( ) 30.多處理機(jī)中,兩個(gè)程序段之間若同時(shí)有先寫后讀和先讀后寫2種相關(guān),以交換數(shù)據(jù)為目的時(shí),則必須并行執(zhí)行,讀寫要完全同步,允許順序串行和交換串行。( )31.計(jì)算機(jī)仿真適合在兩種結(jié)構(gòu)差距大的機(jī)器間運(yùn)用。( )32.主存空間數(shù)相關(guān)是相間隔的兩條指令之間出現(xiàn)對(duì)主存同一單元要求先寫而后讀的關(guān)聯(lián)。( )33.由于Cache存貯器的地址變換和塊替換算法是用軟件實(shí)現(xiàn)的,因此Cache存貯器對(duì)應(yīng)用程序員是透明的,而且Cache對(duì)處理機(jī)和主存間的信息交往也是透明的。( )34.標(biāo)志符與每個(gè)數(shù)據(jù)相連,合存于相鄰存儲(chǔ)單元,用于描述單個(gè)數(shù)據(jù)的類
26、型特征。( )35.總線仲裁算法有:靜態(tài)優(yōu)先級(jí)算法、固定時(shí)間片算法、動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)算法和先來先去服務(wù)算法。( )36.計(jì)算機(jī)仿真用微程序解釋,計(jì)算機(jī)模擬用機(jī)器語言解釋。( )37.按弗林(Michael J.Flynn)的觀點(diǎn),計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可分為單指令流單數(shù)據(jù)流、單指令流多數(shù)據(jù)流、多指令流單數(shù)據(jù)流和多指令流多數(shù)據(jù)流四大類。( )38.要實(shí)現(xiàn)兩條指令在時(shí)間上重疊解釋,首先需要付出空間代價(jià),其次,要處理好指令之間可能存在的關(guān)聯(lián)。( )39.與重疊機(jī)器一樣,流水機(jī)器在遇到轉(zhuǎn)移指令,尤其是條件轉(zhuǎn)移指令時(shí),效率也會(huì)顯著下降。( )40.超長(zhǎng)指令字(VLIW)結(jié)構(gòu)是將水平型微碼和超標(biāo)量處理兩者相結(jié)合。( )四、
27、名詞解釋 1、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu);2、軟件兼容;3、模擬、仿真; 4、Amdahl定律;5、CPI;6、向量化編譯器或量化器;7、收集和散播指令;8、分段開采;9、向量鏈接技術(shù);10、互連網(wǎng)絡(luò);11、Cache一致性;12、機(jī)群系統(tǒng)13、存儲(chǔ)器-存儲(chǔ)器工作方式;14、寄存器-寄存器工作方式;15、周期竊取方式;16、直接存取方式;17、數(shù)據(jù)塊傳送方式;18、計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)19、資源共享20、二次重疊執(zhí)行方式五、簡(jiǎn)答題 1、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)用軟件實(shí)現(xiàn)和硬件實(shí)現(xiàn)各自的優(yōu)缺點(diǎn)?2、就目前通用機(jī)來說,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的屬性主要包括哪些?3、試述由上往下、由下往上設(shè)計(jì)思路和存在的問題?4、采用統(tǒng)一高級(jí)語言方法、適用
28、場(chǎng)合、存在問題和應(yīng)采取的策略。5、采用系列機(jī)方法、適用場(chǎng)合、好處、存在問題和應(yīng)采取的策略6、除了分布處理MPP和機(jī)群系統(tǒng)外,并行處理計(jì)算機(jī)按其基本結(jié)構(gòu)特征可分為哪幾種不同結(jié)構(gòu)?例舉它們要解決的問題。7、多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和多處理機(jī)系統(tǒng)的區(qū)別8、以實(shí)例說明計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、組成、實(shí)現(xiàn)的相互關(guān)系與影響。9、器件的發(fā)展對(duì)邏輯設(shè)計(jì)方法的影響10、軟件移植的途徑,各受什么限制?11、并行處理數(shù)據(jù)的四個(gè)等級(jí),給出簡(jiǎn)單解釋,各舉一例12、設(shè)計(jì)乘法指令時(shí),結(jié)構(gòu)、組成、實(shí)現(xiàn)各考慮什么?13、常用的直接存儲(chǔ)器訪問方式(DMA)有哪幾種?它們的工作原理和主要優(yōu)缺點(diǎn)各是什么?14向量流水機(jī)的工作方式可分為哪兩大類?它們的主要
29、特點(diǎn)是什么?15、SIMD計(jì)算機(jī)的分布式存儲(chǔ)器與共享存儲(chǔ)器的異同16、簡(jiǎn)述SIMD計(jì)算機(jī)的分布式存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)與共享存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)異同。17、何謂大規(guī)模并行處理機(jī)?它的主要特點(diǎn)是什么?18、多處理機(jī)有哪些基本特點(diǎn)?發(fā)展這種系統(tǒng)的主要目的有哪些?多處理機(jī)著重解決哪些技術(shù)問題?19、何謂SMP?它的主要特點(diǎn)是什么?20、何謂機(jī)群系統(tǒng)?它的主要特點(diǎn)是什么?21、軟件和硬件在什么意義上是等效的?在什么意義上是不等效的?22、為什么將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)看成是多級(jí)機(jī)器構(gòu)成的層次結(jié)構(gòu)?23、說明翻譯和解釋的區(qū)別和聯(lián)系.24、就目前的通用機(jī)來說計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的屬性主要包括那些?25、試以實(shí)例簡(jiǎn)要說明計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),計(jì)算機(jī)組成
30、,與計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的相互關(guān)系與影響.26、簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)用軟件實(shí)現(xiàn)和用硬件實(shí)現(xiàn)各自優(yōu)缺點(diǎn)27、試述由上往下設(shè)計(jì)思路,由下往上設(shè)計(jì)思路和他們所存在的問題28、試述由中間開始的設(shè)計(jì)思路及其優(yōu)點(diǎn)29、問什么要進(jìn)行軟件移植?30、簡(jiǎn)述采用統(tǒng)一高級(jí)語言方法,適用場(chǎng)合,存在問題和應(yīng)采取的策略.31、簡(jiǎn)述采用系列機(jī)方法,適用場(chǎng)合,好處,存在問題和應(yīng)采取的策略.32、簡(jiǎn)述采用模擬與仿真方法,適用場(chǎng)合,好處,存在問題和應(yīng)采取的策略.33、模擬與仿真區(qū)別是什么?34、器件的發(fā)展如何改變邏輯設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)方法?35、為什么說器件的發(fā)展是推動(dòng)結(jié)構(gòu)和組成前進(jìn)的關(guān)鍵因素?36、除了分布處理,MPP 和機(jī)群系統(tǒng)以外,并行處理計(jì)
31、算機(jī)按其基本結(jié)構(gòu)特征可分37、簡(jiǎn)單說明多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和多處理機(jī)系統(tǒng)的區(qū)別。38、簡(jiǎn)述幾種耦合度的特征39、軟件移植的途徑,各受什么限制?40、并行處理數(shù)據(jù)的四個(gè)等級(jí),給出簡(jiǎn)單解釋,各舉一例41、設(shè)計(jì)乘法指令時(shí),結(jié)構(gòu)、組成、實(shí)現(xiàn)各考慮什么?六、綜合應(yīng)用題1經(jīng)統(tǒng)計(jì),某機(jī)14條指令的使用頻度分別為:0.11, 0.01, 0.15, 0.12, 0.03, 0.02, 0.04, 0.02, 0.04, 0.01, 0.13, 0.15, 0.14, 0.03。分別求出用等長(zhǎng)碼和Huffmam碼的平均碼長(zhǎng)(要求作圖,并寫出操作碼)。2根據(jù)下列預(yù)約表完成流水線的調(diào)度。 段號(hào)拍 號(hào) 1 2 3 4 5 6
32、 7 8 91 2 34 5 3對(duì)4*4的二維數(shù)組,要求同時(shí)無沖突訪問列、行和正反對(duì)角線各元素,試設(shè)計(jì)存儲(chǔ)器,并作圖。4要求按下列節(jié)點(diǎn)配對(duì)通信:(B,1), (8,2), (7,D), (6,C), (E,4), (A,0), (9,3), (5,F)。試選擇所用互連網(wǎng)類型、控制方式,并畫出拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和各交換開關(guān)狀態(tài)圖。5經(jīng)統(tǒng)計(jì),某機(jī)13條指令的使用頻度分別為:0.11, 0.02, 0.15, 0.12, 0.03, 0.02, 0.04, 0.02, 0.04, 0.13, 0.15, 0.14, 0.03。分別求出用等長(zhǎng)碼和Huffmam碼的平均碼長(zhǎng)(要求作圖,并寫出操作碼)。6虛頁地址流
33、為1,2,1,0,4,1,3,4,2,1,4,1:(1) 作圖求n=1,2,3,4,5,6時(shí)的命中率。(2) n為幾時(shí)性價(jià)比最高?7、假設(shè)某模型機(jī)共有7條指令,7條指令I(lǐng)1I7使用的頻度分別為:0.35,0.25,0.20,0.10,0.04,0.03,0.03。(1)利用Huffman算法,構(gòu)造Huffman樹,并給出Huffman編碼和平均碼長(zhǎng)。(2)給出Huffman擴(kuò)展碼編碼。8、多級(jí)混洗交換網(wǎng)絡(luò)是如何組成的?它與間接二進(jìn)制n立方體網(wǎng)絡(luò)有何差異?并畫出N=8時(shí)的多級(jí)混洗交換網(wǎng)絡(luò)圖。答案計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)練習(xí)測(cè)試題庫參考答案一、填空題1仿真,模擬 2并發(fā)、同時(shí) 3SIMD,MISD4低,高、
34、 5系統(tǒng)、體系 6.空間代價(jià) 關(guān)聯(lián)7. 尋址方式 指令系統(tǒng)8系統(tǒng)性能, 9. CPU時(shí)鐘周期數(shù),時(shí)鐘周期10.數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng) 需求驅(qū)動(dòng)11一次性開發(fā)成本 每個(gè)部件的生產(chǎn)成本12操作碼 地址碼13定長(zhǎng)操作碼、Huffman編碼14程序的存儲(chǔ)量 程序的執(zhí)行速度15程序的指令條數(shù) 每條指令執(zhí)行的平均周期數(shù) 16功能部件級(jí) 處理機(jī)級(jí) 17譯碼 執(zhí)行 18超標(biāo)量處理機(jī) 超流水線處理機(jī)執(zhí)行程序速度19基于寄存器-寄存器的向量指令基于存儲(chǔ)器-存儲(chǔ)器的向量指令20存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)寄存器寄存器結(jié)構(gòu)21參加運(yùn)算操作的向量向量寄存器22參加運(yùn)算操作的向量存儲(chǔ)器23兩條功能部件流水線一條功能較強(qiáng)的流水線24向量指令的處理時(shí)
35、間向量長(zhǎng)度為無窮量處理機(jī)的最大性能25訪問時(shí)間存儲(chǔ)周期26高速緩沖存儲(chǔ)器 主存儲(chǔ)器 27讀操作數(shù)沖突 讀寫沖突28地址碼的高位交叉編址 地址碼的低位交叉編址29主存按段分配的存儲(chǔ)管理方式 段表30分頁式 請(qǐng)求頁式31計(jì)數(shù)器法 比較對(duì)法32主存周期 Cache周期33寫直達(dá)法 寫回法34函數(shù)表示法 圖形表示法35網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò) 環(huán)形網(wǎng)絡(luò) 36阻塞網(wǎng) 可重排非阻塞網(wǎng) 37單元控制方式 終端標(biāo)記38線路交換 包交換39單播模式 選播模式 廣播模式40不應(yīng)出現(xiàn)死鎖 循環(huán)等待二、單項(xiàng)選擇題1、B 2、C 3、A 4、C 5、A 6、B 7、C 8、A 9、B 0、C 11、B 12、C 13、B 14、A 1
36、5、A 16、A 17、A 18、C 19、A 20、B 21、A 22、C 23、B 24、B 25、A 26、B 27、A 28、A 29、B 30、C 31、A 32、C 33、A 34、B 35、B 36、B 37、A 38、B 39、A 40、B 41、BDAC 42、CADB 43、BCAD 44、D 45、B 46、D 47、B 48、A 49、A 50、C 51、C 52、B 53、C 54、B 55、D 56、D 57、A 58、B 59、C 60、A 61、C 62、B 63、B 64、DA 65、A 66、BC 67、D 68、A,BC 69、ACAB 70、CF 71、
37、BACD 72、BA 73、D 74、BAD 75、C 76、C 77、DBAC 78、A三、判斷1、錯(cuò) 2、對(duì) 3、錯(cuò) 4、對(duì) 5、對(duì) 6、錯(cuò) 7、對(duì) 8、對(duì) 9、對(duì) 10、錯(cuò) 11、對(duì) 12、對(duì) 13、對(duì) 14、對(duì) 15、對(duì) 16、對(duì) 17、對(duì) 18、對(duì) 19、對(duì) 20、對(duì) 21、對(duì) 22、對(duì) 23、錯(cuò) 24、錯(cuò) 25、錯(cuò) 26、錯(cuò) 27、錯(cuò) 28、錯(cuò) 29、錯(cuò) 30、錯(cuò) 31、錯(cuò) 32、錯(cuò) 33、錯(cuò) 34、錯(cuò) 35、對(duì) 36、對(duì) 37、對(duì) 38、對(duì) 39、對(duì) 40、對(duì) 四、名詞解釋1、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)定義為由程序設(shè)計(jì)者所看到的一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的屬性,即概念性結(jié)構(gòu)和功能特性,這里的程序設(shè)計(jì)者所
38、看到的計(jì)算機(jī)屬性是指為機(jī)器語言或編譯程序設(shè)計(jì)者所看到的計(jì)算機(jī)屬性,是硬件子系統(tǒng)的概念性結(jié)構(gòu)及其功能特性,它是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟、硬件的界面。2、軟件兼容:在新的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)出臺(tái)后,原先已開發(fā)的軟件仍能繼續(xù)在升檔換代的新型號(hào)機(jī)器上使用,這就是軟件兼容。3、系列機(jī)方法能夠在具有相同系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的各種機(jī)器之間實(shí)現(xiàn)軟件移植,為了實(shí)現(xiàn)軟件在不同系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的機(jī)器之間的相互移植,可以采用模擬和仿真。模擬方法是指用軟件方法在一臺(tái)現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)另一臺(tái)計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)。仿真是指用微程序直接解釋另一種機(jī)器指令系統(tǒng)的方法。4、Amdahl定律:系統(tǒng)中某一部件由于采用某種更快的執(zhí)行方式后整個(gè)系統(tǒng)性能的提高與這種執(zhí)行方式的使用頻
39、率或占總執(zhí)行時(shí)間的比例有關(guān)。Fe=(改進(jìn)前可改進(jìn)部分占用的時(shí)間)/(改進(jìn)前整個(gè)任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間)Se=(改進(jìn)前可改進(jìn)部分的執(zhí)行時(shí)間)/(改進(jìn)后改進(jìn)部分的執(zhí)行時(shí)間)則,改進(jìn)后整個(gè)系統(tǒng)加速比為。5、每條指令平均時(shí)鐘周期數(shù)CPI=CPU時(shí)鐘周期數(shù)/IC(指令的條數(shù))= 其中=指令i在程序中執(zhí)行的次數(shù)6、將標(biāo)量運(yùn)算進(jìn)行向量化或者將向量運(yùn)算進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷氖怪軌蜻M(jìn)入向量處理進(jìn)行向量處理的編譯器就叫做向量化編譯器7、收集指令可以把非連續(xù)存儲(chǔ)單元的內(nèi)容傳送到向量寄存器組中若干個(gè)連續(xù)的寄存器;散播指令與此相反。它們用于稀疏矩陣的存儲(chǔ)與運(yùn)算,可以節(jié)省空間。8、當(dāng)向量的長(zhǎng)度大于向量寄存器的長(zhǎng)度時(shí),必須把長(zhǎng)向量分成長(zhǎng)
40、度固定的段。處理長(zhǎng)向量的程序結(jié)構(gòu)稱為向量循環(huán),這種技術(shù)也叫分段開采。9、向量鏈接是從一個(gè)流水線部件得到的結(jié)果直接送入另一個(gè)功能流水線的操作數(shù)寄存器時(shí)所發(fā)生的連接過程。換句話說,中間結(jié)果不必送回存儲(chǔ)器,而在向量操作完成以前就使用。10、互連網(wǎng)絡(luò):由開關(guān)元件按一定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制方式構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部多個(gè)處理機(jī)或多個(gè)功能部件間的相互連接11、Cache一致性:并行處理機(jī)系統(tǒng)中私有Cache會(huì)引起Cache內(nèi)容相互之間以及與共享存儲(chǔ)器之間互不相同的問題。12、機(jī)群系統(tǒng)是利用高速通用網(wǎng)絡(luò)將一組高性能工作站或高檔PC機(jī),按某種結(jié)構(gòu)連接起來,并再并行程序設(shè)計(jì)以及可視化人機(jī)交互集成開發(fā)環(huán)境支持下,
41、統(tǒng)一調(diào)度,協(xié)調(diào)處理,實(shí)現(xiàn)高效并行處理的系統(tǒng)。13、存儲(chǔ)器-存儲(chǔ)器工作方式:利用幾個(gè)獨(dú)立的存儲(chǔ)器模塊來支持對(duì)相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)的并發(fā)訪問,從而達(dá)到所要求的存儲(chǔ)器帶寬;14、寄存器-寄存器工作方式:構(gòu)造一個(gè)具有所要求帶寬的告訴中間存儲(chǔ)器,并能實(shí)現(xiàn)該高速中間存儲(chǔ)器與主存儲(chǔ)器之間的快速數(shù)據(jù)交換。15、周期竊取方式:主存不與外設(shè)直接連接,只與CPU連接,借用一個(gè)CPU始終周期完成數(shù)據(jù)的輸入或輸出。優(yōu)點(diǎn)是硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,比較容易實(shí)現(xiàn)。缺點(diǎn)是需要占用CPU時(shí)間。16、直接存取方式:DMA控制器的數(shù)據(jù)傳輸申請(qǐng)直接發(fā)送給存儲(chǔ)器,整個(gè)DMA工作流程全部在DMA控制器中用硬件完成。優(yōu)缺點(diǎn)正好與周期竊取方式相反。17、數(shù)據(jù)
42、塊傳送方式:在設(shè)備控制器中設(shè)置一個(gè)比較大的數(shù)據(jù)緩沖區(qū),與設(shè)備介質(zhì)之間的數(shù)據(jù)交換在這個(gè)緩沖區(qū)中完成,采用中斷方式。18是計(jì)算機(jī)組成的物理實(shí)現(xiàn),包括處理機(jī)、主機(jī)等部件的物理結(jié)構(gòu),器件的集成度和速度,器件、模塊、插件、底板的劃分與連接,專用器件的設(shè)計(jì),微組裝技術(shù),信號(hào)傳輸,電源、冷卻及整機(jī)裝配技術(shù)等。19. 是利用軟件的方法讓多個(gè)用戶按一定時(shí)間順序輪流地使用一套資源,以提高系統(tǒng)資源利用率,也可以相應(yīng)提高整個(gè)系統(tǒng)的性能。20為了提高指令的執(zhí)行速度,可以把3條指令按時(shí)間重疊方式并行執(zhí)行,即把第k條指令的執(zhí)行階段、第k+l條指令的分析階段和第k+2條指令的取指階段分別占用取指、分析和執(zhí)行部件在同一時(shí)間完成
43、。這就是所謂二次重疊執(zhí)行方式。五、簡(jiǎn)答題1、硬件優(yōu)點(diǎn):速度快,節(jié)省存儲(chǔ)時(shí)間;缺點(diǎn):成本高,利用率低,降低靈活性、適用性。軟件優(yōu)點(diǎn):成本低,提高靈活性、適用性;缺點(diǎn):速度慢,增加存儲(chǔ)時(shí)間、軟件設(shè)計(jì)費(fèi)。2、數(shù)據(jù)表示、尋址方式、寄存器組織、指令系統(tǒng)、存儲(chǔ)系統(tǒng)組織、中斷系統(tǒng)、管態(tài)目態(tài)定義與轉(zhuǎn)換、IO結(jié)構(gòu)、保護(hù)方式和機(jī)構(gòu)。3、由上往下:先考慮應(yīng)用要求,再逐級(jí)往下考慮怎樣實(shí)現(xiàn)。適用于專業(yè)機(jī)由下往上:根據(jù)已有器件,逐級(jí)往上。六七十年代通用機(jī)設(shè)計(jì)思路。以上方法存在的問題是軟、硬件脫節(jié)。4、定義:是指為所有程序員使用的完全通用的高級(jí)語言。適用場(chǎng)合:軟件移植方便。存在問題:目前語言的語法、語義結(jié)構(gòu)不同;人們的看法
44、不同;同一語言在不同機(jī)器上不通用;程序員的習(xí)慣應(yīng)采取的策略:可一定范圍內(nèi)統(tǒng)一匯編語言,結(jié)構(gòu)相同機(jī)器間搞系列機(jī)。5、定義:根據(jù)軟硬件界面的系列結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)軟件和不同檔次的系列機(jī)器。適用場(chǎng)合:同一系列內(nèi)軟件兼容好處:呼應(yīng)“中間開始”設(shè)計(jì)思路;緩解軟件要求穩(wěn)定環(huán)境和硬件發(fā)展迅速的矛盾。存在問題:軟件兼容有時(shí)會(huì)阻礙系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變革。策略:堅(jiān)持這一方法,但到一定時(shí)候要發(fā)展新系列,還可采用模擬仿真。6、流水線處理機(jī):多個(gè)部件時(shí)間上并行執(zhí)行。擁塞控制,沖突防止,流水線調(diào)度。陣列處理機(jī):空間上并行。處理單元靈活,規(guī)律的互連模式和互連網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì),數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器中的分布算法。多處理機(jī):時(shí)間和空間上的異步并行。多CPU間互
45、連,進(jìn)程間的同步和通訊,多CPU間調(diào)度。數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī):數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)令牌在指令間傳遞。硬件組織和結(jié)構(gòu),高效數(shù)據(jù)流語言。7、都屬于多機(jī)系統(tǒng),區(qū)別:多處理機(jī)是多臺(tái)處理機(jī)組成的單機(jī)系統(tǒng),多計(jì)算機(jī)是多*立的計(jì)算機(jī)。多處理機(jī)中各處理機(jī)邏輯上受統(tǒng)一的OS控制,多計(jì)算機(jī)的OS邏輯上獨(dú)立。多處理機(jī)間以單一數(shù)據(jù)、向量、數(shù)組、文件交互作用,多計(jì)算機(jī)經(jīng)通道或通信線路以數(shù)據(jù)流形式進(jìn)行。多處理機(jī)作業(yè)、任務(wù)、指令、數(shù)據(jù)各級(jí)并行,多計(jì)算機(jī)多個(gè)作業(yè)并行。8、結(jié)構(gòu)相同,可用不同的組成。如系列機(jī)中不同型號(hào)的機(jī)器結(jié)構(gòu)相同,但高檔機(jī)往往采用重疊流水等技術(shù)。組成相同,實(shí)現(xiàn)可不同。如主存可用雙極型,也可用MOS型等。結(jié)構(gòu)不同組成不同,組成的
46、進(jìn)步會(huì)促進(jìn)結(jié)構(gòu)的進(jìn)步,如微程序控制。結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合應(yīng)用和可能采用的組成。組成上面決定于結(jié)構(gòu),下面受限于實(shí)現(xiàn)。組成與實(shí)現(xiàn)的權(quán)衡取決于性價(jià)比等;結(jié)構(gòu)、組成、實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容不同時(shí)期會(huì)不同。9、一是由邏輯化簡(jiǎn)轉(zhuǎn)為采用組成技術(shù)規(guī)模生產(chǎn),規(guī)模集成,并盡量采用通用器件二是由全硬設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)為微匯編、微高級(jí)語言、CAD等軟硬結(jié)合和自動(dòng)設(shè)計(jì)10、統(tǒng)一高級(jí)語言:只能相對(duì)統(tǒng)一系列機(jī):只能在結(jié)構(gòu)相同或相近的機(jī)器間移植模擬:機(jī)器語言差別大時(shí),速度慢仿真:靈活性和效率差,機(jī)器差異大時(shí)仿真困難。11、位串字串:無并行性,如位串行計(jì)算機(jī)。位并字串:一個(gè)字的所有位并行,如簡(jiǎn)單并行的單處理機(jī)。位片串字并:多個(gè)字的同一位并行,如相連處理機(jī)
47、。全并行:同時(shí)處理多個(gè)字的多個(gè)位,如全并行陣列機(jī)。12、結(jié)構(gòu):是否設(shè)計(jì)乘法組成:是否配置高速乘法器實(shí)現(xiàn):考慮器件集成度類型數(shù)量及微組裝技術(shù)。13、周期竊取方式:主存不與外設(shè)直接連接,只與CPU連接,借用一個(gè)CPU始終周期完成數(shù)據(jù)的輸入或輸出。優(yōu)點(diǎn)是硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,比較容易實(shí)現(xiàn)。缺點(diǎn)是需要占用CPU時(shí)間。直接存取方式:DMA控制器的數(shù)據(jù)傳輸申請(qǐng)直接發(fā)送給存儲(chǔ)器,整個(gè)DMA工作流程全部在DMA控制器中用硬件完成。優(yōu)缺點(diǎn)正好與周期竊取方式相反。數(shù)據(jù)塊傳送方式:在設(shè)備控制器中設(shè)置一個(gè)比較大的數(shù)據(jù)緩沖區(qū),與設(shè)備介質(zhì)之間的數(shù)據(jù)交換在這個(gè)緩沖區(qū)中完成,采用中斷方式。14、向量機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)按向量操作對(duì)象及結(jié)果主
48、要存放在寄存器中還是存放在存儲(chǔ)器中,可分為:存儲(chǔ)器-存儲(chǔ)器工作方式:利用幾個(gè)獨(dú)立的存儲(chǔ)器模塊來支持對(duì)相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)的并發(fā)訪問,從而達(dá)到所要求的存儲(chǔ)器帶寬;寄存器-寄存器工作方式:構(gòu)造一個(gè)具有所要求帶寬的告訴中間存儲(chǔ)器,并能實(shí)現(xiàn)該高速中間存儲(chǔ)器與主存儲(chǔ)器之間的快速數(shù)據(jù)交換。15、SIMD計(jì)算機(jī)和向量計(jì)算機(jī)的相同點(diǎn)是兩種計(jì)算機(jī)都能對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行向量處理,特別適用于高速數(shù)值計(jì)算。不同點(diǎn)是SIMD計(jì)算機(jī)獲得高處理速度主要原因是采用資源重復(fù)的并行措施,多個(gè)處理單元并行工作,向量計(jì)算機(jī)依靠的是多功能流水線部件時(shí)間重疊提高速度;另一區(qū)別是SIMD計(jì)算機(jī)有它的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。16、SIMD計(jì)算機(jī)的分布式存儲(chǔ)器與共享存儲(chǔ)器的相同點(diǎn)都存在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。不同點(diǎn)式在共享內(nèi)存方案中,共享的多體并行存
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