计算机系统结构复习

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1、1.计算机系统结构的定义：计算机系统结构是指传统机器程序员所看到的计算机属性，即概念性结构与功能。（P3）2.Flymn分类法：分类中定义：指令流，数据流，多倍性。（P4）Flymn把计算机系统分为四类：（1）单指令流单数据流SISD（顺序处理计算机）（2）单指令流多数据流SIMD（阵列机代表）（3）多指令流单数据流MISD（没有实际机器）（4）多指令流多数据流（MIMD）（多处理机）3.Amdahl定律：当对一个系统中的某个部件进行改进后，所能获得的整个系统性能的提高，受限于该部件的执行时间占执行时间

2、的百分比。(P7)加速比=系统性能（改进后）/系统性能（改进前）=总执行时间（改进前）/总执行时间（改进后）{Fe为可改进比，Se为加速比。一个运行60s的程序有20秒可以加速，则Fe为20/60;若该系统可改进部分执行的时间减少5s，则Se为20/5}{程序改进部分的执行时间缩短为原来的1/Se，但不可改进的部分执行时间没有变化，则改进后的总的执行时间为：Tn=To（1-Fe+Fe/Se），To为改进前的总的执行时间，1-Fe为不可改进比例}{改进后的加速比为：Sn=To/Tn=1/(1-Fe)+Fe

3、/Se}3.（P8）的例1.1和1.2------Amdahl定律的应用4.（P47）MIPS的寄存器，MIPS64位通用寄存器：R0，R1…，R31。他们被简称为GPRs，有时候也被称为整数寄存器。MIPS的数据表示有两种：（1）整数：字节（8位），半字（16位），字（32位），双字（64位）。（2）浮点数：单精度浮点数（32位），双精度浮点数（64位）5.（P53~P54）什么是流水线？答：把一个重复的过程分解为若干个子过程，每个过程由专门的功能部件来实现。把处理过程在时间上错开，一次通过每个子过程

4、及其功能部件称为流水线技术。每个子过程及其功能部件称为流水线的级或段，段与段互相连接成流水线，流水线的段数称为流水线的深度。PS：流水线的瓶颈：流水线的各段时间尽可能相等，否则引起堵塞和断流，因为时间最长的段将成为流水线的瓶颈。6.（P62）流水线的性能分析例3.1和3.27.云计算的定义和解释：目前业界公认的第三方的对于云计算的定义和解释是NIST（NationalInstituteofStandardsandTechnology，美国国家标准和技术研究院）的说法，其对于云计算的服务形式的说明如下：S

5、aaS（软件即服务）：提供给消费者的服务是运营商运行在云计算基础设施上的应用程序，消费者可以在各种设备上通过瘦客户端界面访问，如浏览器（例如基于Web的邮件）。消费者不需要管理或控制任何云计算基础设施，包括网络、服务器、操作系统、存储，甚至独立的应用能力等等，消费者仅仅需要对应用进行有限的，特殊的配置。PaaS（平台即服务）：提供给消费者的服务是把客户使用支持的开发语言和工具（例如Java、python、.Net等）开发的或者购买的应用程序部署到供应商的云计算基础设施上。消费者不需要管理或控制底层的云基

6、础设施，包括网络、服务器、操作系统、存储等，但客户能够控制部署的应用程序，也可能控制运行应用程序的托管环境配置。IaaS（基础架构即服务）:提供给消费者的服务是处理能力、存储、网络和其他基本的计算资源，用户能够利用这些计算资源部署和运行任意软件，包括操作系统和应用程序。消费者不能管理或控制任何云计算基础设施，但能控制操作系统、储存、部署的应用，也有可能获得有限制的网络组件（例如，防火墙、负载均衡器等）的控制。主要服务有：简单来说：IaaS给你的是远程的登录终端界面（虚拟服务器）或者WebService接

7、口（云存储）。PaaS给你的是数据库连接串或者中间件部署界面，或者是应用的部署管理界面。SaaS给你的就是访问应用的客户端或者Web界面。8.物联网：物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“TheInternetofthings”。由此，顾名思义，“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。8.（P93）什么是向量处理机？答：向量是计算机系统中经常使

8、用的一种数据类型，向量是有序、具有相同类型和位数的元素组成。它特别适合于进行流水树立。为了充分发挥流水线处理机的效率，实现高效能计算，有的流水线处理设置了向量数据表示和相应的向量指令。这种处理机称为向量处理机。9.（P115）记分牌动态调度方法。①实现对指令的动态调度的一个硬件，称为记分牌。该硬件主要维护三张表，分别用于记录指令的执行状态，功能部件状态，寄存器状态以及数据相关关系等。②记分牌的目的是没有结构冲突时，今早可能的执行没有数据冲突