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1、简答题①系统结构、组成与实现之间的关系，指机器级程序员所看到的计算机屈性，即概念性结构和功能特征。系统结构是计算机系统的软硬件界面；组成是计算机系统结构的逻辑实现；计算机实现是计算机组成的物理实现.系统结构设计不要对组成，实现有过多和不合理限制.组成设计应在系统结构指导下,以冃前可实现技术为基础.实现应在组成的逻辑结构指导下，以目而器件技术为基础，一•性能价格比优化为目标.【可省略】②有哪些替换算法类型，含义，原理？（1）随机算法（RAND）o用锁件或软件随机产生被替换的页号。不能访问程序的局部性命中率很低。（2）先进先出算法（FIFO）o先进入实存的页
2、而被先替换。没有正确反映程序的局部性，这种算法不能反映实际的需求。（3）近期较少使用算法（LRU）o把近期最久未访问的页替换出去。能比较准确地反映程序的局部性，命中率有所提高。（4）优化替换算法（OPT）。预测各页今后使川的时刻，选择具屮时间间隔最长的页替换出去。OPT是-•种理想的算法，是衡量各个算法优劣的标准。③并行主存系统两种组成方式的区别？（1）单体多字方式：并行的存储器共用一套地址寄存器和译码电路，一次访问读岀的是沿n个存储器顺序排列的n个字，故也称单字多体方式。（2）多体并行方式：并行工作的存储器具有各口的地址寄存器和地址译码、驱动、读放、时
3、序电路，一次访问并行读出n个字分别由各分体的地址寄存器指示的存储单元信息。④cache存储系统追求的是什么？达到什么层次；Cache存储系统追求的是速度接近cache的速度，存储容量是主存的容量，每位价格接近主存储器。达到主存辅存层次。⑤并行性定义，技术途径；并行性定义：在同一•时刻或同一时间间隔内完成两种和两种以上的性质相同或不同的工作,只要在吋间上相互重亞，均存的并行。提高并行性的措施:（1）时间重叠。多个处理过程在时间上相互错开，轮流使用同一套硬件的各个部件，以加快部件的周转而提高速度。（2）资源重复。重复设置硬件资源以大幅度提高计算机系统的性能。
4、（3）资源共享。采用软件方法，使多个用户分时使用同一个计算机系统。⑥多处理机系统定义；（1）含两个或两个以上功能大致相同的处理器；（2）所有处理器共享一个公共内存；（3）所有处理机共享I/O通道、控制器和外用设备;(4)整个系统由统一的操作系统控制，在处理器和程序之间实现作业、任务、程序段、数组和数组元素等各级的全而并行。::计算题©Amdahl：Amdcihl定律加速比二采用改进措施后的性能/未采用改进措施前的性能二未采用改进措施前执行某任务的时间/采用措施的时间Fe二可改进部分占用时间/改进前总时间Sc二改进前部分执行时间/改进后部分改进后总时间Tn
5、=To[(l-Fe)+Fe/Se]加速比Sn=To/Tn=l/[(1-Fe)+Fe/Se]例子：设求浮点数平方根FPSOR操作占整个测试程序执行吋间的20%(FE)o一•种实现方法是采用FPSQR硬件，使英速度加快到10倍(SE)o期一种实现方法是使所冇浮点数指令FP速度加快到2倍(SE),同吋，设FP指令占整个程序执行时间50%(FE)。请比较两种方案优劣。硬件方案Fe=O.2Se=10,则“=1.22~FP力口速方案Fe=O.5Se=2,贝L加速比越大，性能越好②哈夫曼编码和扩展编码；大频率事件用最少的位来表示，平均码长二刀Pili例子：某机器有10
6、条指令，使用频度分别为：0.01,0.15,0.12,0.07,0.08,0.13,0.15,0.03,0.17,0.09。(1)计算用等长操作码编码的平均码长；42的N次方要大于10n取最小的那个(1)构造Huffman树会画哈夫曼树(左0右1),扩展哈夫曼(答案不唯一，例如2位+5位，那么2位就有3个码，5位就有8个码)(2)Huffman树如下图:11<>0°/【0.01,0.15,0.12,0.07,0.08,0.13,0.15,0.03,0.17,0.09,原题数据按从小到大排列(0.01,0.03,0.07,)=0.11>0.09>0.080
7、.08().09,0.12,0.13.0.15,0.15,().17按顺序若两个小的相加如0.01+0.03=0.04然后依次选择概率相差距离更近的，0.04<0.07则0.04+0.07=0.11,接下去和0.11距离最近是0.12o被跳过去的0.08和0.09相加,以此类推,可得上图】(1)写出Huffman的一种编码,并计算其平均码长;从最顶端开始数按顺序写01,或者从最底端写10,可得以卞一个参考I«•<10.070()010.080100.090110.12001
8、0.131000.151010.151100.17111Huffman编码平均码
