計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程考核說明-文庫吧資料
2025-07-03 06:06本頁面
【正文】 自的特點和相互比較 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)以硬件為主固件為輔第三章存儲系統(tǒng) 一、基本概念 1．存儲系統(tǒng)的定義 存儲系統(tǒng)是指兩個或兩個以上速度、容量和價格各不相同的存儲器用硬件、軟件、或軟件與硬件相結(jié)合的方法連接起來而成的系統(tǒng)。MIPS表示每秒百萬指令條數(shù)。存儲器體系的構(gòu)成就是以訪問的局部性原理為基礎(chǔ)的。時間上的局部性是指最近訪問過的代碼是不久將被訪問的代碼。局部性的實質(zhì)是：根據(jù)程序的最近情況，可以較精確地預(yù)測出最近的將來將要用到哪些指令和數(shù)據(jù)。 8．訪問的局部性原理：程序往往重復(fù)使用它剛剛使用過的數(shù)據(jù)和指令。 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)行時間的比例有關(guān)。 5．透明性，本來存在的事物或?qū)傩?，從某種角度看似乎不存在，例如：浮點數(shù)表示、乘法指令對高級語言程序員、應(yīng)用程序員透明對匯編語言程序員、機器語言程序員不透明。 3．計算機實現(xiàn)是指計算機組成的物理實現(xiàn)，包括：處理機、主存儲器等部件的物理結(jié)構(gòu)；器件的集成度和速度；專用器件的設(shè)計；器件、模塊、插件、底版的劃分與連接；信號傳輸技術(shù)；電源、冷卻及裝配技術(shù)；相關(guān)制造工藝及技術(shù)等。不同的組成只是性能和價格不同。計算機系統(tǒng)由軟件、硬件和固件組成，它們在功能上是同等的。指機器語言的程序員編寫出能夠在機器上正確運行的程序所必須了解到的功能特性(指令系統(tǒng)及其執(zhí)行模式)；數(shù)據(jù)表示(硬件能夠直接認(rèn)別和處理的數(shù)據(jù)類型和格式)；尋址方式(最小尋址單位、尋址方式的種類和地址運算等)；寄存器組織(操作數(shù)寄存器、變址寄存器、控制寄存器及專用寄存器的定義、數(shù)量和使用規(guī)則等)；指令系統(tǒng)(機器指令的操作類型、格式，指令間的排序和控制機制)等。5． CPI【答案】每條指令平均時鐘周期數(shù)CPI=CPU時鐘周期數(shù)/IC（指令的條數(shù)）=其中=指令i在程序中執(zhí)行的次數(shù)。4．Amdahl定律【答案】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)行時間的比例有關(guān)。2．計算機組成【答案】計算機組成是計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的邏輯實現(xiàn)，包括機器內(nèi)部的數(shù)據(jù)流和控制流的組成以及邏輯設(shè)計等。3)(10分).向量處理機，有獨立的加法器和乘法器，加法器采用3段流水線，乘法器采用4段流水線，每段的延遲時間均為一個周期，采用向量鏈接方式工作。1)(5分).SISD單處理機，有一個通用運算部件，每3個周期做完一次加法，或每4個周期做完一次乘法。 3. (20分).在下列不同類型的處理機上做向量運算：D=(A+B)*C，向量長度均為4，每個周期的時間為10ns。但是這樣的系統(tǒng)有明顯的缺點，下面哪一個不是它的缺點：A．?dāng)?shù)據(jù)表示范圍小B．單個需要的計算時鐘周期多C．編程困難D．存儲單元的利用率很低15．下圖所示的時空圖對應(yīng)的處理機為：43212143時鐘周期I6I5I3I2I1指令4321432143214321A. 標(biāo)量處理機B. 超標(biāo)量處理機C. 超流水處理機D. 超標(biāo)量超流水處理機三. 計算題(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)通過該流水線的時空圖，并計算該流水線的加速比。下面所述不是CISC的主要缺點的是：A．20%與80%規(guī)律B．VLSI技術(shù)的不斷發(fā)展引起的一系列問題C．軟硬件功能分配的問題D．由于指令眾多帶來的編碼困難10．下面說法那種正確？，增加標(biāo)志符一定減少程序所占用的存儲空間11． SIMD是指（）A、單指令流單數(shù)據(jù)流 B、單指令流多數(shù)據(jù)流C、多指令流單數(shù)據(jù)流 D、多指令流多數(shù)據(jù)流12．下列那種存儲設(shè)備不需要編址？A. 通用寄存器B. 主存儲器C. 輸入輸出設(shè)備D. 堆棧13．按照計算機系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)，算術(shù)運算、邏輯運算和移位等指令應(yīng)屬于（）級機器語言。A、浮點數(shù)據(jù)表示 B、程序性中斷C、訪問方式保護 D、陣列運算部件4．下列（）兼容方式對系列機來說
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