計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)名詞解釋 八

計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)名詞解釋匯總八

1.計算機體系結(jié)構(gòu)：計算機體系結(jié)構(gòu)包括指令集結(jié)構(gòu)、計算機組成

和計算機實現(xiàn)三個方面的內(nèi)容。

2.透亮性：在計算機技術(shù)中，對這種原來是存在的

事物或?qū)傩?，但從某種角度看又似乎不存在的概念稱為透亮

性(transparency)。

3.程序訪問的局部性原理：程序總是傾向于訪問最近剛訪問過

的信息，或和當前所訪問的信息相近的信息，程序?qū)π畔⒌倪@一訪問

特性就稱之為程序訪問的局部性原理。

4.RISC：精簡指令集計算機。

5.CPI------指令時鐘數(shù)(Cyclespe門nstruction)。

6.Amdahl定律一一加快某部件執(zhí)行速度所獲得的系統(tǒng)性能加速

比，受限于該部件在系統(tǒng)中的所占的重要性。

7.系列機：在一個廠家內(nèi)生產(chǎn)的具有相同的指令集結(jié)構(gòu)，但具

有不同組成和實現(xiàn)的一系列不同型號的機器。

8.軟件兼容：同一個軟件可以不加修改地運行于體系結(jié)構(gòu)相同

的各檔機器，而且它們所獲得的結(jié)果一樣，差別只在于有不同的運行

時間。

9.基準程序：選擇一組各個方面有代表性的測試程序，組成的

一個通用測試程序集合，用以測試計算機系統(tǒng)的性能。

10.合成測試程序：首先對大量的應(yīng)用程序中的操作進行統(tǒng)計,

得到各種操作的比例，再根據(jù)這個比例人為制造出的測試程序。

11.Benchmarks：測試程序包，選擇一組各個方面有代表性的測

試程序，組成的一個通用測試程序集合。

12.核心程序：從真實程序提取出來的用于評價計算機性能的小

的關(guān)鍵部分。

13.通用寄存器型機器：指令集結(jié)構(gòu)中存儲操作數(shù)的存儲單元為

通用寄存器的機器，稱之為通用寄存器型機器。

14.Load/Store型指令集結(jié)構(gòu)：在指令集結(jié)構(gòu)中，除了Load/Store

指令訪問存儲器之外，其它全部指令的操作均是在寄存器之間進行,

這種指令集結(jié)構(gòu)稱之為Load/Store型指令集結(jié)構(gòu)。

15.虛擬機器：(virtualmachine),由軟件實現(xiàn)的機器。

16.操作系統(tǒng)虛擬機：直接管理傳統(tǒng)機器中軟硬件資源的機器抽

象，供應(yīng)了傳統(tǒng)機器所沒有的某些基本操作和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如文件系統(tǒng)、

虛擬存儲系統(tǒng)、多道程序系統(tǒng)和多線程管理等。

17.并行性：是指在同一時刻或是同一時間間隔內(nèi)完成兩種或兩

種以上性質(zhì)相同或不相同的工作。只要時間上相互重迭，就存在并行

性。

18.時間局部性：程序即將用到的信息很可能就是目前正在使用

的信息。

19.程序的空間局部性：程序即將用到的信息很可能與目前正在

使用的信息在空間上相鄰或者接近。

20.操作

數(shù)表示：機器硬件能夠直接識別處理的數(shù)據(jù)

結(jié)構(gòu)。

2L指令周期：執(zhí)行一條機器指令所用的時間，包括取指令、分

析指令和執(zhí)行指令的時間。

22.尋址技術(shù)：確定操作數(shù)地址的技術(shù)。

23.流水線：將一個重復(fù)的時序過程，分解為若干個子過程，而

每一個子過程都可有效地在其專用功能段上與其他子過程同時執(zhí)行。

24.單功能流水線：只能完成一種固定功能的流水線。

25.多功能流水線：流水線的各段可以進行不同的連接，從而使

流水線在不同的時間，或者在同一時間完成不同的功能。

26.靜態(tài)流水線：同一時間內(nèi)，流水線的各段只能按同一種功能

的連接方式工作。

27.動態(tài)流水線：同一時間內(nèi)，當某些段正在實現(xiàn)某種運算時,

另一些段卻在實現(xiàn)另一種運算。

28.部件級流水線：（運算操作流水線）把處理機的算術(shù)規(guī)律部

件分段，以便各種數(shù)據(jù)類型進行流水操作。

29.處理機型流水線：（指令流水線）把解釋指令的過程根據(jù)流

水方式處理。

30.處理機間流水線：（宏流水線）由兩個以上的處理機串行地

對同一數(shù)據(jù)流進行處理，每一個處理機完成一項任務(wù)。

31.線性流水線：指流水線的各段串行連接，沒有反饋回路。

32.非線性流水線：指流水線中除有串行連接的通路外，還有反

饋回路。

33.標量流水處理機：處理機不具有向量數(shù)據(jù)表示，僅對標量數(shù)

據(jù)進行流水處理。

34.流水線效率：流水線的設(shè)施采用率。

35.流水線寄存器文件：分割流水線各段規(guī)律的寄存器組。

36.指令放射：指令從流水線的譯碼段進入執(zhí)行段的過程。

37.流水線定向技術(shù)：流水線中將計算結(jié)果從其產(chǎn)生的地方直接

送到真正需要它的地方，而不是從寄存器文件讀出訪用，它是一種解

決數(shù)據(jù)相關(guān)，避開流水線暫停的技術(shù)。

38.向量處理機：處理機具有向量數(shù)據(jù)表示，并通過向量指令對

向量的各元素進行處理。

39.結(jié)構(gòu)相關(guān)：某些指令組合在流水線中重疊執(zhí)行時，產(chǎn)生資源

沖突，則稱該流水線有結(jié)構(gòu)相關(guān)。

40.數(shù)據(jù)相關(guān)：當指令在流水線中重疊執(zhí)行時，流水線有可能轉(zhuǎn)

變指令讀/寫操作的挨次，使得讀/寫操作挨次不同于它們非流水實現(xiàn)

時的挨次，將導(dǎo)致數(shù)據(jù)相關(guān)。

41.寫后寫相關(guān)一一兩條指令i,j,i在j前進入流水線，j、i的

操作數(shù)一樣，在流水線中重疊執(zhí)行時，j可能在i寫入其結(jié)果之前就

先行對保存該結(jié)果的寄存器進行寫操作，導(dǎo)致寫錯誤。

42.RAW相關(guān)：也

即寫后讀相關(guān)(RAW：readafterwrite),j

的執(zhí)行要用到i的計算結(jié)果，但是當其在流水線中重疊執(zhí)行時，j可

能在i寫入其計算結(jié)果之前就先行對保存該結(jié)果的寄存器進行讀操作,

所以j會讀到錯誤的值。這是最常見的一種數(shù)據(jù)相關(guān)。

43.WAR相關(guān):也即讀后寫相關(guān)(WAR：writeafterread)兩條

指令i,j,i在j前進入流水線，j可能在i讀某個寄存器之前對該寄存

器進行寫操作，導(dǎo)致i讀出數(shù)據(jù)錯誤。

44.定向：將計算結(jié)果從其產(chǎn)生的地方直接送到其它指令需要它

的地方，或全部需要它的功能單元，避開暫停。

45.向量流水處理機：具有向量數(shù)據(jù)表示、向量指令的流水線處

理機叫向量流水處理機。

46.向量的鏈接：允許一個向量操作一旦它的向量源操作數(shù)的單

個元素可用時就開頭。

47.存儲層次一一采納不同的技術(shù)實現(xiàn)的存儲器，處在離CPU

不同距離的層次上，目標是達到離CPU最近的存儲器的速度，最遠

的存儲器的容量。

48.全相聯(lián)映射策略：主存中的任意一塊均可被放置到Cache中

任意一個位置的方法。

49.組相聯(lián)Cache映象：某一內(nèi)存塊只能放入Cache的某一固定

組中，同時該塊可以放入這一組中的任意一塊。

50.Cache替換算法——當Cache塊失效將主存塊裝入Cache又

消失Cache塊沖突時，需要根據(jù)某種策略把Cache中的一塊替換出去,

這種策略就稱為替換算法。

51.Cache并行查找算法：在組相聯(lián)或全相聯(lián)cache中并行訪問

和比較多個tag,并行訪問數(shù)據(jù)體的查找模式。

52.Cache串行查找算法：cache中串行依次行訪問和比較多個

tag,串行行訪問數(shù)據(jù)體的查找模式。

53.寫直達法：執(zhí)行“寫”操作時，不僅寫入Cache,而且也寫

入下一級存儲器。

54.寫回法：執(zhí)行“寫”操作時，只寫入Cache。僅當Cache中

相應(yīng)的塊被替換時，才寫回主存。

55.按寫安排：寫失效時，先把所寫單元所在的塊調(diào)入Cache,

再行寫入。

56.不按寫安排：寫失效時，直接寫入下一級存儲器而不調(diào)塊。

57.寫合并：當把數(shù)據(jù)寫入寫緩沖器時，推斷本次所寫入單元的

塊地址是否與寫緩沖器中某個有效塊的地址相同，若是，則把新數(shù)據(jù)

與該塊合并。

58.VictimCache-----位于Cache和存儲器之間的又一級Cache,

容量小，采納全相聯(lián)策略。用于存放由于失效而被丟棄（替換）的那

些塊。每當失效發(fā)生時，在訪問下一級存儲器之前，先檢查Victim

Cache中是否含有所需塊。

59.按寫安排法：當Cache失效時，先將要寫的單元的相應(yīng)的塊

調(diào)入Cache,然后再進行寫操作。

60.Cache的強制性失效：當?shù)匾淮卧L問

一個塊時，該塊不在Cache中，需要從下一級存儲器中調(diào)入Cache,

這就是強制性失效。

61.TLB——轉(zhuǎn)換查找緩沖器，用其可以將地址轉(zhuǎn)換結(jié)果保存,

這樣就可以削減主存讀寫操作中的地址轉(zhuǎn)來工作。

62.USB總線一一通用串行總線。應(yīng)用在PC領(lǐng)域的新型接口技

術(shù)，USB將取代當前PC上的串口和井口，目的是供應(yīng)設(shè)施的熱插拔

和即插即用的力量。

63.消息通過時間：消息的通過時間是指消息的第一位從發(fā)送端

到接收端所需要的時間。

64.磁盤尋道時間：磁盤的尋道時間是指將磁頭從某一位置移動

到所要訪問的信息所在的磁道所需要的時間。

65.同步總線：有統(tǒng)一的時鐘協(xié)調(diào)各個設(shè)施操作的總線。

66.故障性預(yù)?。菏侵冈陬A(yù)取時，假如消失虛地址故障或違反愛

護權(quán)限，就會發(fā)生特別。

67.多處理機系統(tǒng)：由多個不同類型，至少擔(dān)負不同功能的處理

機組成，根據(jù)作業(yè)要求的挨次，采用時間重疊原理，依次對它們的多

個任務(wù)進行處理，各自完成規(guī)定的功能動作。

68.并行處理機：重復(fù)設(shè)置多個同樣的處理單元(PE),根據(jù)肯

定的方式相互連接，在同一的掌握部件(CU)作用下，各自對安排

來的數(shù)據(jù)并行地完成同一條指令所規(guī)定的操作。

69.分布式共享多處理機一一采納非集中式，存儲器分布到各個

處理器上的多處理機。

70.同構(gòu)型多處理機一一由多個同種類型、至少同等功能的處理

機組成、同時處理同一作業(yè)中能并行執(zhí)行的多個任務(wù)的機器。

71.異構(gòu)型多處理機：由多個不同類型，至少擔(dān)負不同功能的處

理機組成，根據(jù)作業(yè)要求挨次，采用時間重疊原理，依次對它們的多

個任務(wù)加工，各自完成規(guī)定的功能動作。

72.結(jié)點度：互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)最終結(jié)點相連結(jié)的邊的數(shù)目。

73.互連網(wǎng)絡(luò)的直徑：互連網(wǎng)絡(luò)中任意兩個結(jié)點之間最短路徑長

度的最大值。

74.流水線吞吐率；是指單位時間內(nèi)流水線所完成的任務(wù)數(shù)或輸

出結(jié)果的數(shù)量。

75.流水線最大吞吐率：是指流水線在達到穩(wěn)定狀態(tài)后所得到的

吞吐率。

76.流水線實際吞吐率：是指m段流水線完成n個任務(wù)所達到

的吞吐率。

77.流水線加速比：是指流水線速度與等功能的非流水線速度之

比。

78.流水線暫停：流水線掌握某條指令及其后面全部指令的執(zhí)行,

使該指令之前的全部指令連續(xù)執(zhí)行的技術(shù)。

79.強制性失效：當?shù)谝淮卧L問一個塊時，該塊不在Cache中,

需從下一級存儲器中調(diào)入Cache,這就是強

制性失效，也稱冷啟動失效或首次訪問失效。

80.容量失效：假如程序執(zhí)行時所需的塊不能全部調(diào)入Cache中,

則當某些塊被替換后，若又重新被訪問，就會發(fā)生失效。這種失效稱

為容量失效。

81.沖突失效：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，則會消失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狀況。這就是發(fā)生了沖突失效。

（碰撞失效，干擾失效）

82.非堵塞Cache：Cache失效時仍允許CPU進行其它的命中訪

問。即允許“失效下命中”

83.虛擬Cache：訪問Cache的索引以及Cache中的標識都是虛

擬地址的一部分。

84.RAID:廉價磁盤冗余陣列，簡稱盤陣列技術(shù)。

85.RAID1:鏡像盤，使用雙備份磁盤。

86.RAID2:位交叉式海明編碼陣列。

87.RAID3:位交叉奇偶校驗盤陣列。