计算机系统题目完整版

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1、单选及填空计算机系统设计的主要方法1、由上往下的设计(top-down)2、由下往上的设计(bottom-up)3、从中间开始(middle-out)Flynn分类法把计算机系统的结构分为以下四类：(1)单指令流单数据流(2)单指令流多数据流(3)多指令流单数据流(4)多指令流多数据流堆栈型机器：CPU中存储操作数的单元是堆栈的机器。累加器型机器：CPU中存储操作数的单元是累加器的机器。通用寄存器型机器：CPU屮存储操作数的单元是通用寄存器的机器。名词解释：虚拟机：用软件实现的机器叫做虚拟机，但虚拟机不一定完全山软件实现，有些操作可以山硬

2、件或固件(固件是指具有软件功能的固件)实现。系列机：由同一厂家生产的具有相同系统结构、但具有不同组成和实现的一系列不同型号的计算机。兼容机：它是指由不同公司厂家生产的具有相同系统结构的计算机。流水线技术：将一个重复的时序过程，分解成为若于个了过程，而每一个了过程都可冇效地在具专用功能段上与其它子过程同时执行。单功能流水线：指流水线的各段之间的连接固定不变、只能完成一种固定功能的流水线。多功能流水线：指各段可以进行不同的连接，以实现不同的功能的流水线。顺序流水线：流水线输出端任务流出的顺序・输入端任务流入的顺序完全相同。乱序流水线：流水线输

3、岀端任务流出的顺序与输入端任务流入的顺序可以不同，允许后进入流水线的任务先完成。这种流水线乂称为无序流水线、错序流水线、异步流水线。吞吐率：在单位时间内流水线所完成的任务数量或输出结果的数量。指令的动态调度：是指在保持数据流和异常行为的情况下，通过硬件对指令执行顺序进行重新安排，以提高流水线的利用率且减少停顿现象。是由硬件在程序实际运行时实施的。指令的静态调度：是指依靠编译器对代码进行静态调度，以减少相关和冲突。它不是在程序执行的过程中、而是在编译期间进行代码调度和优化的。超标量：一种多指令流出技术。它在每个时钟周期流出的指令条数不固定，

4、依代码的具体悄况而定,但有个上限。超流水：在一个时钟周期内分时流出多条指令。多级存储层次：采用不同的技术实现的存储器，处在离CPU不同距离的层次上，各存储器Z间一般满足包容关系，即任何一层存储器中的内容都是其下一层(离CPU更远的一层)存储器中内容的子集。目标是达到离CPU最近的存储器的速度，最远的存储器的容量。写直达法：在执行写操作时，不仅把信息写入Cache中相应的块，而且也写入下-•级存储器中相应的块。写回法：只把信息写入Cache中相应块，该块只冇被替换时，才被写回主存。集中式共享多处理机：也称为対称式共享存储器多处理SMPo它一

5、般由儿十个处理器构成，各处理器共享一个集中式的物理存储器，这个主存相对于各处理器的关系是对称的，分布式共享多处理机：它的共亨存储器分布在各台处理机小，每台处理机都带有白己的本地存储器，组成一个“处理机-存储器”单元。但是这些分布在各台处理机中的实际存储器又合在一起统一编址，在逻辑上组成一个共享存储器。这些处理机存储器单元通过互连网络连接在一起，每台处理机除了能访问本地存储器外，还能通过互连网络直接访问在其他处理机存储器单元屮的“远程存储器”。多Cache一致性：多处理机屮，当共享数据进入Cache,就可能出现多个处理器的Cache中都有同

6、一存储器块的副本，耍保证多个副本数据是一致的。写作废协议：在处理器对某个数据项进行写入之前，它拥有对该数据项的唯一的访问权.写更新协议：当一个处理器对某数据项进行写入时，它把该新数据广播给所有其它Cache。这些Cache用该新数据对其中的副本进行更新。机群：是一种价格低廉、易于构建、可扩放性极强的并行计算机系统。它由多台同构或异构的独立计算机通过髙性能网络或局域网互连在一起，协同完成特定的并行计算任务。从用户的角度来看，机群就是一个单一、集中的计算资源。问答：2.2区别不同指令集结构的主要因素是什么？根据这个主要因素可将指令集结构分为哪

7、3类？答:区别不同指令集结构的主要因素是CPU中用来存储操作数的存储单元。据此可将指令系统结构分为堆栈结构、累加器结构和通用寄存器结构。2.3常见的3种通用寄存器型指令集结构的优缺点有哪些？答：指令系统结构类型优点缺点寄存器-寄存器型(0,3)指令字长固定，指令结构简洁，是一种简单的代码住成模型，各种指令的执行时钟周期数相近。与指令中含存储器操作数的指令系统结构相比，指令条数多，目标代码不够紧凑，因而程序占用的空间比较大。寄存器-存储器型（1,2）可以在ALU指令中直接对存储器操作数进行引用，而不必先用load指令进行加载。容易对指令进行

8、编码，目标代码比较紧凑。由于有一个操作数的内容将被破坏，所以指令中的两个操作数不对称。在一条指令屮同时对寄存器操作数和存储辭操作数进行编码，有可能限制指令所能够表示的寄存器个数。指令的执行时钟