計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程考核說明(更新版)
【正文】 大綱的要求。 理解:系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分類，馮 了解：Cache分析．Cache寫操作，分段存儲(chǔ)系統(tǒng)，緩沖對(duì)虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)性能的影響，替換算法實(shí)現(xiàn)方法。 第六章互連網(wǎng)絡(luò) 掌握：互連網(wǎng)絡(luò)的作用，靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)，動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)。A、向前兼容 B、向后兼容C、向上兼容 D、向下兼容5．假設(shè)一條指令的執(zhí)行過程可以分為“取指令”、“分析”和“執(zhí)行”三段，每一段的執(zhí)行時(shí)間分別為、和，順序執(zhí)行n條指令至少需要花費(fèi)的時(shí)間為：A. B. C. D. 6． 以下關(guān)于程序控制輸入輸出方式的說法哪些是不正確的？A）靈活性不夠好 B）外圍設(shè)備與CPU是異步工作關(guān)系C）用于連接高速外圍設(shè)備 D）處理機(jī)可以采用輪流循環(huán)測試方式7．一個(gè)二級(jí)虛擬存儲(chǔ)器,？A） 選擇合適的頁面大小B） 采用較好的頁面替換算法C） 增加主存的容量D） 增加輔存的容量8．下述幾個(gè)需要解決的問題中，那個(gè)是向量處理機(jī)所最需關(guān)心的？，增加存儲(chǔ)器系統(tǒng)的容量9．隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和對(duì)指令系統(tǒng)的合理性的研究，精簡指令集計(jì)算機(jī)(RISC)出現(xiàn)并且逐步取代CISC的重要位置。2)(5分).流水線處理機(jī)，有一條兩功能靜態(tài)流水線，加法經(jīng)過其中的3段，乘法經(jīng)過其中的4段，每段的延遲時(shí)間均為一個(gè)周期。二、選擇題(45分，每題3分)1． D2． A,B,C3． D4． B5． C6． A,C7． D8． B9． D10． A11． B12． D13． A14． B15． C三. 計(jì)算題(40分)1．解：0543216空間時(shí)間(ns)321……n321…………nn……321321n順序執(zhí)行的時(shí)間為T0＝6200＝1200ns采用流水方式執(zhí)行的時(shí)間為T1＝3200＋6－1＝605ns加速比S＝T0/T1=1200/605=2． 【答案】100 3. 解：1)10ns4（3＋4）＝ 280ns，4次加法和4次乘法串行執(zhí)行2)10ns（6＋7）＝ 130ns，流水線執(zhí)行4次加法需要6個(gè)周期，流水線執(zhí)行4次乘法需要7個(gè)周期 3)10ns（7＋3）＝ 100ns，得到第1個(gè)結(jié)果需要7個(gè)周期，另外3個(gè)結(jié)果需要3個(gè)周期 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)期末復(fù)習(xí)指導(dǎo)第一章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本概念 1．系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的兩種定義 定義1：Amdahl于1964年在推出IBM360系列計(jì)算機(jī)時(shí)提出：程序員所看到的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的屬性，即概念性結(jié)構(gòu)和功能特性。 4．計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)組成和計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)是三個(gè)不同的概念，但隨著技術(shù)、器件和應(yīng)用的發(fā)展，三者之間的界限越來越模糊。局部性分時(shí)間上的局部性和空間上的局部性兩種。這個(gè)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)用程序員透明，并且，從應(yīng)用程序員看它是一個(gè)存儲(chǔ)器，這個(gè)存儲(chǔ)器的速度接近速度最快的那個(gè)存儲(chǔ)器,存儲(chǔ)容量與容量最大的那個(gè)存儲(chǔ)器相等或接近，單位容量的價(jià)格接近最便宜的那個(gè)存儲(chǔ)器。 (3)每字節(jié)成本 (4)傳輸帶寬 相鄰層之間傳輸信息的速率。前者指如果在內(nèi)層中修要解決的問題主要有： (1)塊／頁的定位問題 (2)替換問題 (3)一致性問題(寫無效和寫更新) 6．虛擬存儲(chǔ)器由主存儲(chǔ)器和聯(lián)機(jī)工作的外部存儲(chǔ)器共同組成。 10．解決Cache與主存的不一致性問題，首先要選擇合適的Cache更新算法。中斷方式常用于連接低速外圍設(shè)備。 (3)對(duì)于以上的三種通道，當(dāng)每個(gè)通道上連接有P臺(tái)外圍設(shè)備，每臺(tái)設(shè)備都傳送n個(gè)字節(jié)時(shí)，總共所需的時(shí)間分別為：其中Ts指設(shè)備選擇時(shí)間，TD指傳送一個(gè)字節(jié)所需的時(shí)間。它具有自己的存儲(chǔ)器，不必通過主存儲(chǔ)器就能完成與外圍設(shè)備的數(shù)據(jù)交換，大大提高了系統(tǒng)性能。流水線有以下的特征：為了提高流水線的效率，應(yīng)該盡可能的為流水線提供連續(xù)的任務(wù)；流水線由很多相聯(lián)的功能段組成，為了平衡功能段之間的速度差，功能段之間需要設(shè)置緩沖寄存器；流水線中每個(gè)功能段的時(shí)間應(yīng)該盡量相等，以免形成“瓶頸”，否則應(yīng)該對(duì)功能段再劃分或者采用多個(gè)功能部件；流水線需要裝入和排空時(shí)間，只有在流水線完全充滿時(shí)，它才能充分發(fā)
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