計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程考核說(shuō)明-wenkub
2023-07-12 06:06:28 本頁(yè)面
【正文】 Cache存儲(chǔ)器工作原理，虛擬存儲(chǔ)器工作原理。 了解：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展，價(jià)格、應(yīng)用、VLSI核算法對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的影響。．考核內(nèi)容與要求均以教材中的具體規(guī)定為準(zhǔn)， 在下面給出的試題類型與參考答案將能比較充分地體珥出來(lái)。 4．考核方式： 采用形成性考核和期末終結(jié)性考核相結(jié)合的方式，即期末考試與平時(shí)成績(jī)相結(jié)合的考核方式，最終總成績(jī)達(dá)到或超過(guò)60分為通過(guò)；平時(shí)成績(jī)(作業(yè)、教學(xué)實(shí)驗(yàn))占20％；期末考試占80％，分別以百分制計(jì)分。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程考核說(shuō)明一、考核說(shuō)明 1．考核對(duì)象： 電大計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生。期末考試為閉卷筆試考試，時(shí)間120分鐘。三、考核具體要求第一章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本概念 掌握：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成、實(shí)現(xiàn)的定義以及三 者的關(guān)系，透明性，Amdahl定律，CPU性能公式，局部性原理，MIPS和MFLOPS定義。第二章 指令系統(tǒng) 掌握：RISC的定義與特點(diǎn)，減少指令平均執(zhí)行周期數(shù)的方法。 理解；低位交叉訪問(wèn)存儲(chǔ)器，高位交叉訪問(wèn)存儲(chǔ)器。 理解：輸人任務(wù)不連續(xù)情況下單功能、線性流水線的性能分析。 了解：向量處理機(jī)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和存取模式，協(xié)處理器，向量處理機(jī)實(shí)例。第七章 并行處理機(jī)和多處理機(jī) 掌握：共享存儲(chǔ)多處理機(jī)，分布存儲(chǔ)多處理機(jī)，多處理機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)，SIMD計(jì)算機(jī)基本結(jié)構(gòu)及其優(yōu)缺點(diǎn)。A、浮點(diǎn)數(shù)據(jù)表示 B、程序性中斷C、訪問(wèn)方式保護(hù) D、陣列運(yùn)算部件4．下列（）兼容方式對(duì)系列機(jī)來(lái)說(shuō)是必須做到的。但是這樣的系統(tǒng)有明顯的缺點(diǎn)，下面哪一個(gè)不是它的缺點(diǎn)：A．?dāng)?shù)據(jù)表示范圍小B．單個(gè)需要的計(jì)算時(shí)鐘周期多C．編程困難D．存儲(chǔ)單元的利用率很低15．下圖所示的時(shí)空?qǐng)D對(duì)應(yīng)的處理機(jī)為：43212143時(shí)鐘周期I6I5I3I2I1指令4321432143214321A. 標(biāo)量處理機(jī)B. 超標(biāo)量處理機(jī)C. 超流水處理機(jī)D. 超標(biāo)量超流水處理機(jī)三. 計(jì)算題(40分) 1. (10分). 一條流水線連接圖如下所示，畫出200條指令連續(xù)通過(guò)該流水線的時(shí)空?qǐng)D，并計(jì)算該流水線的加速比。1)(5分).SISD單處理機(jī)，有一個(gè)通用運(yùn)算部件，每3個(gè)周期做完一次加法，或每4個(gè)周期做完一次乘法。2．計(jì)算機(jī)組成【答案】計(jì)算機(jī)組成是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的邏輯實(shí)現(xiàn)，包括機(jī)器內(nèi)部的數(shù)據(jù)流和控制流的組成以及邏輯設(shè)計(jì)等。5． CPI【答案】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)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由軟件、硬件和固件組成，它們?cè)诠δ苌鲜峭鹊摹? 3．計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)是指計(jì)算機(jī)組成的物理實(shí)現(xiàn)，包括：處理機(jī)、主存儲(chǔ)器等部件的物理結(jié)構(gòu)；器件的集成度和速度；專用器件的設(shè)計(jì)；器件、模塊、插件、底版的劃分與連接；信號(hào)傳輸技術(shù)；電源、冷卻及裝配技術(shù)；相關(guān)制造工藝及技術(shù)等。 6．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)行方式的使用頻率或占總執(zhí)行時(shí)間的比例有關(guān)。局部性的實(shí)質(zhì)是：根據(jù)程序的最近情況，可以較精確地預(yù)測(cè)出最近的將來(lái)將要用到哪些指令和數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器體系的構(gòu)成就是以訪問(wèn)的局部性原理為基礎(chǔ)的。MFLOPS即每秒百萬(wàn)次浮點(diǎn)操作次數(shù)，它定義為： MFLOPS=第二章指令系統(tǒng) 1．指令系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)有兩個(gè)截然相反的方向 (1)復(fù)雜指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)CISC(Complex lnstruction Set Computer)1)增強(qiáng)指令功能，設(shè)置功能復(fù)雜的指令 2)面向目標(biāo)代碼、面向高級(jí)語(yǔ)言、面向操作系統(tǒng) 3)用一條指令代替一串指令 (2)精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)RISC(Reduced Instruction Set Computer) 1)只保留功能簡(jiǎn)單的指令 2)功能較復(fù)雜的指令用子程序來(lái)實(shí)現(xiàn) 2．RISC與CISC各自的特點(diǎn)和相互比較 3．RISC的關(guān)鍵技術(shù) (1)旁路技術(shù) (2)延遲轉(zhuǎn)移技術(shù)(3)指令取消技術(shù) (4)重疊寄存器窗口技術(shù) ： (5)指令流調(diào)整技術(shù) (6)以硬件為主固件為
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