计算机系统结构(自考)

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1、---简答题1、什么是系列机软件的向上兼容和向后兼容？答：系列机软件的向上兼容指的是按某档机器编写的软件，不加修改就能运行于比它高档的机器上；系列机软件的向后兼容指的是按某个时期投入市场的机器上编写的软件，不加修改就能运行于在它之后投入市场的机器上。2、在机器中，确定和引入新的数据表示的基本原则是什么？答：机器中确定和引入新的数据表示的基本原则是：除了基本的数据表示一般都应配置之外，对某些高级数据表示是否引入，一是看系统效率有否提高，即是否减少了实现的时间和存储的空间，实现空间有否减少又主要看在主存和处理机之间传送的信息量有

2、否减少；二是看引入这种数据表示的通用性和利用率是否提高。3、为了解决主存和CPU之间的速度差对机器性能的影响，会采取哪3种解决办法？答：一是在CPU中设置通用寄存器，让运算直接在CPU的通用寄存器中进行，减少与主存的交往；二是采用存储器的多体交叉并行存取来提高主存的等效速度；三是在主存和CPU之间增加速度高、容量小、每位价格高的Cache存储器。4、CPU写Cache时会发生Cache与主存的对应副本内容不一致的问题，解决此问题有哪些方法？各需要增加什么开销？答：用两种解决方法：写回法：CPU只写入Cache，不写入主存，仅

3、当Cache块替换时，才先写回主存后再替换，这种方法要求对每个Cache块增加一个修改的资源开销。写直达法：CPU每次写Cache的同时，也经写直达通路写入主存，这种方法要增加写主存的时间开销。5、流水线按级别分成几类？线性流水线和非线性流水线有什么区别？动态流水线和静态流水线有何区别？答：流水线按级别可分为部件级、处理机级和系统级三级。线性流水线段间无反馈或越过的通路，非线性流水线则有反馈回路或前越通路。静态流水和动态流水都是多功能的流水。而静态流水线在某一时间内只能按一种功能联接流水，只有等流水线全部留空后，才能切换成按

4、另一种功能联接流水（或静态流水必须等流水线排空后才可进行功能切换）。动态流水线按一种功能流水未完成之前，可重新开始另一种功能的流水。6、标志符数据表示与描述符数据表示有什么不同？答：标志符数据表示中，标志符是与每个数据相连的，而且合存在同一个存储单元中，用于描述单个数据的类型属性。描述符数据表示中，数据描述符是与数据分开独立存放的，用于描述成块数据的类型属性、地址等信息的。7、为什么要对中断类分成优先级？如何分级？----答：各中断源是相互独立而随机的发出中断请求的。当多个中断源同时发出中断请求时，CPU只能先响应和处理其中

5、相对优先级别高的中断请求，因此需要对中断源的响应和处理安排一个优先顺序。----中断分成类后，同一类内部各中断请求的优先序一般由软件或通道来管理，中断则要根据中断的性质、紧迫性、重要性等分成若干优先级，以便CPU而不同类的可以有序的对这----些中断请求进行响应和处理。8、什么是堆栈式替换算法（用式子描述）。答：满足一下两个关系式的替换算法就是堆栈式替换算法：----NLt时，Bt(n)=Bt(n+1)其中，n为分配给程序的实页数，Bt（n）为t时刻在n个实页中的页面集合，Lt为t时刻已处

6、理过的不同虚页的页面数。9、简述重叠解释方式中的“一次重叠”含义及采用“一次重叠”解释的两点主要好处。----答：将指令的解释分为“分析”和“执行”两个阶段，任何时刻都只是“执行K+1”在时间上重叠，让指令分析部件和指令执行部件同时在处理相邻的两条指令。K”与“分析----采用“一次重叠”使系统只要一套指令分析部件和一套指令执行部件，化了指令之间的相关控制。省了硬件，也简----10、流水机中，什么是全局性相关？处理办法有哪些？答：全局性相关是指转移指令与其后续指令之间的相关，处理方法有：----1．猜测法：猜测其中一个

7、分支继续流入，待条件码形成以后在决定是继续执行，还是作废，按另一分支重新流水。2．提前形成转移所需的条件。3．延迟转移，在编译生成目标指令程序时，将转移指令与其前面不相关的若干条指令交换位置。4．加快短循环程序的处理。11、设计指令系统时，以乘法运算为例，系统结构设计、计算机组成设计、计算机实现各考虑什么？答：系统结构设计考虑是否要设置乘法指令；计算机组成设计考虑是否要配置高速的乘法器；计算机实现考虑乘法器、加法—移位器的物理实现。12、总线控制方式有哪3种？各需要增加几根用于总线控制的控制线？总线控制优先级可否程序改变？答

8、：总线控制方式有串行链接、定时查询和独立请求3种。串行链接需增加3根控制线，优先级连线固定，无灵活性，总线控制优先级不能用程序改变。定时查询需增加2+[log2N]根控制线，优先级可用程序改变，灵活。独立请求需增加2N+1根控制线，优先级可用程序改变，灵活。13、简述流水机器处理全局性相关