2022年2022年计算机体系结构试题及答案 .pdf

《2022年2022年计算机体系结构试题及答案 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年2022年计算机体系结构试题及答案 .pdf（5页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、计算机体系结构试题及答案2 2008年 01 月 23 日 22:18 第四章1、指令级并行：当指令之间不存在相关时，它们在流水线中时可以重叠起来并行执行的，这种指令序列中存在的潜在并行性称为指令级并行。2、在开发循环级并行的各种技术中，最基本的技术有：指令调度技术、循环展开技术和换名技术。第五章（存储系统）1、存储系统定义： 两个或两个以上速度、 容量和价格各不相同的存储器用硬件、软件或软件与硬件相结合的方法连接起来成为一个存储系统。这个存储器系统对应用程序员时透明的， 并且，以应用程序员看， 它是一个存储器， 这个存储器的速度接近最快的那个存储器， 存储容量与容量最大的那个存储器相等，单位

2、容量的价格接近最便宜的那个存储器。2、存储系统分为两类：（ 1）Cache存储系统：由 Cache与主存储器构成，目的是提高存储器速度。（ 2）虚拟存储系统：由主存储器和硬盘构成，目的是扩大存储器容量。3、存储系统的价格： C = （C1S1+C2S2 ）/ （S1+S2 ）4、存储系统的速度：表示方法： 访问周期、 存取周期、存储周期、 存取时间等。5、命中率定义：在M1存储器中访问到的概率u = N1 / (N1+N2) N1是对存储器 M1的访问次数， N2是对 M2存储器的访问次数。6、访问效率： T1 1 e = T1/T = = = f （u, T2/T1 ）uT1+(1-u)T2

3、 u+(1-u)T2/T17、采用预取技术提高命中率. （方法）不命中时，把 M2存储器中相邻多个单元组成的一个数据块取出来送入M1存储器中 . u= (u+n -1) / n 其中 u是采用预取技术之后的命中率；u 是原来的名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 命中率； n为数据块大小与数据重复使用次数的乘积。8、加速内部地址变换方法：（1）目录表：用一个小容量高速存储器存放页表；（2）快慢表：快表、慢表构成一个两级

4、存储系统；（3）散列函数：把相联访问变成接地址访问。9、页面替换算法：（ 1）随机算法（ RAND ）；（2）先进先出算法（ FIFO）；(3) 近期最少使用算法（ LFV ）；（4）最久没有使用算法（ LRV ）；（5）最优替换算法（OPT ）。10、“颠簸”现象：一个页面刚被调出主存储器，又要被调入。11、堆栈型替换算法： 对任意一个程序的页地址流作两次主存页面数分配，分别分配 m个主存页面和 n 个主存页面，并且m n 。如果在任何时刻t ，主存页面数集合 Bt 都满足关系： Bt(m) Bt(n) 则这类算法成为堆栈型替换算法。12、Cache地址映像方法：（ 1）全相联映像；（ 2）

5、直接映像； (3) 组相联映像；（4）位选择组相联映像；（5）段相联映像。13、Cache存储替换算法：（ 1）轮换法（ 2）LRV算法（3）比较对法（ 4）堆栈法。14、单处理机的 Cache一致性：包括写直达法： 写通过法， CPU 的数据写入 Cache时，同时页写入主存 还有写回法： 抵触修改法， CPU的数据只写入 Cache ，不写入主存， 仅当替换时才把修改过的 Cache块写回主存 二者优缺点比较：（1）可靠性：写直达法优于写回法。（2）与主存的通讯量，写回法少于写直达法。（3）控制的复杂性，写直达法比写回法简单。（4）硬件实现的代价，写回法比写直达法好。15、多处理机的一致性

6、：（ 1）目录协议（2）兼听协议名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 第六章（输入 / 输出系统）1、衡量 I/O 系统的性能指标主要有响应时间和可靠性。2、磁盘的数据传输率分为外部传输率和内部传输率。3、外部传输率（突发数据传输率）：计算机通过磁盘接口从硬盘的缓存中将数据读出，发给相应的控制器的速度。4、内部传输率（持续传输率）：硬盘将数据从盘片上读取出，交给硬盘上的缓冲存储器的速度。5、反映存储外设可靠性能的参数有

7、可靠性、可用性和可信性。6、可靠性衡量标准用：平均无故障时间。7、可用性衡量标准用：平均失效间隔时间。8、总线：总线时各子系统之间共享的通信链路，具有低成本和多样性这两个优点。9、总线的主要缺点：它必须独占使用，造成了设备信息交换的瓶颈，从而限制了系统中总的 I/O 吞吐量。10、分离事务总线： 在有多个设备时， 可用通过打包技术来提高总线带宽，这样每次 I/O 操作就不必在整个传输过程中都占有总线，其基本思想时将总线事务分成请求和应答两部分， 这样总线就可以在某个总线事务的请求和应答间的空闲时间间隔内被其它总线事务使用。（又称流水总线、悬挂总线、包交换总线）11、控制外部设备的输入 / 输出

8、方式分为：直接传送、程序查询、中断、DMA 、通道方式。12、I/O 设备的编址方式：（ 1）存储器映射 I/O 或称为统一编址（ 2）I/O 设备单独编址13、通道：能够执行有限的I/O 指令，并且能够被多台外围设备共享的小型的DMA 专用处理机。14、通道的功能：（ 1）接受来自 CPU 的 I/O 指令，并根据指令要求选择指定的外围设备与通道相连接。（2）执行 CPU 为通道组织的通道程序，从主存中取出通道指令，对通道指令进行译码， 并根据需要向被选中的设备控制器发出各种操作命令。（ 3）为主存和外设装配和拆卸信息，控制主存和I/O 设备传送数据并提供传送通路，指示数据存放的主存地址和传

9、送字节数。（4）指定传送工作结束时要进行的操作。 （5）检查外围设备的工作状态，时正常还是故障。（6）在名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 数据传输过程中完成必需的格式变换。15、通道的种类：（ 1）字节多路通道（ 2）选择通道（ 3）数组多路通道。16、通道的工作过程：（ 1）在用户程序中使用访管指令进入管理程序，由CPU通过管理程序组织一个通道程序，并启动通道。（2）通道处理机执行CPU 为它组织的通道程序，完成

10、指定的数据I/O 工作。通道处理机执行通道程序是与CPU执行用户程序并行的。（3）通道程序结束后向CPU 发中断请求， CPU 响应某个中断请求后，第二次进入操作系统，调用管理程序对I/O 中断请求进行处理。第七章（多处理机）1、Cache一致性协议：（ 1）目录协议和兼听协议；（2）横向分为：写作废协议和写更新协议；（ 3）纵向分为：单处理协议和单数据流协议。2、并行计算机体系结构的分类：单指令流单数据流（SISD）、单指令流多数据流（SIMD ）、多指令流单数据流（ MISD ）和多指令流多数据流（ MIMD ）。3、目录协议分为三类：全映射目录、有限目录、链式目录。4、链式目录：通过维护

11、一个目录指针链来跟踪共享数据拷贝。思想：当 p1 读 x 时，存储器送 x 到 cachel ，同时写 cachel 的一个链结束指针ct 在存储器也保存一个指向cachel 的指针，到 p2 读 x 时，存储器则保存一个指向 cachel2 的指针，到某一处理机需要写x 时，他必须沿整个目录连发送一个数据无敌信息， 在收到所有处理机的回答信号后，存储器才给该处理机写允许权到 cachel 中的数据块需要替换时，要把该cache 从目录链中删除，有如下解决方法；（1）把 cachei+1 的指针指向 cachei+1 ，在 cachel 中存放新数据块 (2)使 cachel 及在链中位子其后

12、的所有cachel 中的单元 x 无效（ 3）使用双向链，在替换时不再需要遍历整个链，但指针增加了一倍， ，一致性协议更加完美优点:b 不限制共享数据块的拷贝数目又保持了可扩展性，指针的长度已处理机数目的对属关系增长， cache 的每个数据块的指针数目与处理机的数目无关缺点: 链式目录的复杂成都超过了前两种目录5 定义：互联网络； 是将对称式系统或分布式系统中的节点可能好似处理器，存储模块或者其它设备， 它们通过互联网络进行信息交换，在拓扑上， 互联网络为输入和输出两组节点之间提供一组互联或映像名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - -

13、- - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 6 （1）节点数称为网络规模 (2) 与节点互联的边的数目为节点的最大值称为网络直径（3） 网络中任意连个结点间最短路径长的最大值称为网络直径（4） 等分宽度（ b）在将某一网络切成相两半的各种切法中，沿切口的最小道数边数称为通道等分宽度（5）路由：指在网络通信中对路径的选择与指定7 互联函数：如果把互连网络的N个 a 端和 N个出端各自用整数0，1，,.N代数，则互连函数表示合练的出编号和如编号的一一对称关系8 互连网络表示方法（1）互连函数表示法（2）图形表示法（ 3）输入输出对应表示法9 常见的数据路由（或互连函数）的功能：（1）循环（ 2）置换（ 3）均匀混洗（ 4）超立方体路由功能（ 5）广播和传播名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -