福建农林大学系统考题打印.doc

大题考第2、5、7章。P1 计算机系统的层次结构 划分角度计算机系统可以被看成按功能划分的多层机器级组成的层次结构P3 计算机组成 部件定义 虚拟机 计算机系统结构定义 透明性固件是一种具有那软件功能的硬件软件为主实现的机器称为虚拟机，以区别于由硬件或固件实现的实际机器系统结构是对计算机系统中各级界面的定义及其上下的功能分配客观存在的事物或者属性从某个角度是看不到，简称对它是透明的。P7 软硬件取舍的基本原则1、考虑在现有硬、器件(主要是逻辑器件和存储器件)条件下，系统要有高的性能价格比，主要从实现费用、速度和其他性能要求来综合考虑。2、要考虑到准备采用和可能采用的组成技术，使它尽可能不要过多或不合理地限制各种组成、实现技术的采用。3、不能仅从“硬”的角度考虑如何便于应用组成技术的成果和便于发挥器件技术的进展，还应从“软”的角度把如何为编译和操作系统的实现以及为高级语言程序的设计提供更多、更好的硬件支持放在首位。P17 软件移植的技术： 统一高级语言 采用系列机 模拟跟仿真理解系列机的思想，哪些处理是可以让软件向后兼容的哪些是不可以的（P18-19）P26 并行性开发概念和含义把解题中具有可以同时进行运算或者操作的特性，称为并行性并行的概念：包含同时性和并发性二重意义。同时性指两个或多个事件在同一时刻发生。并发性指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。P33 1-6、1-7、1-10、1-12、 1-14P35 数据表示跟数据结构定义跟关系数据表示是能由硬件直接识别和引用的数据类型。数据结构反映各种数据元素或信息单元之间的结构关系。数据结构要通过软件映象变换成机器所具有的各种数据表示实现，所以数据表示是数据结构的组成元素。不同的数据表示可为数据结构的实现提供不同的支持，表现在实现效率和方便性不同。数据表示和数据结构是软件、硬件的交界面。P43 尾数基值的选择可表示数的范围：随rm 的增大，可表示数的范围增大。 可表示数的个数：随rm 的增大，可表示数的个数增多。 数在实数轴上的分布： rm 越大，数的密度分布越稀。 可表示数的精度：由于rm 愈大，数在数轴上的分布变稀，已可得出数的表示精度下降的结论 运算中的精度损失：rm 愈大，尾数右移的可能性愈小，精度的损失就越小。P48 浮点数尾数的下溢处理方法（哪种好 哪种误差大）P55 信息在存储器重按整数边界存储的概念（含义）信息在存储器中存放的地址必须是：字节信息地址为XXXXX半字信息地址为XXXX0单字信息地址为XXX00双字信息地址为XX000P63 哈夫曼编码P64 CISC 和RISC CISC：即复杂指令系统：其设计思想是认为计算机性能的提高主要依靠增加指令复杂性及其功能实现的，即增强指令功能，用新的复杂指令替代原由软件子程序完成的功能，实现软件功能硬化的计算机系统。RISC：精简指令系统：其设计思想是简单的指令能执行得更快以及指令系统只由使用频率高的指令组成，即减少指令数目，简化指令功能，降低硬件复杂度，提高指令执行速度（1 个节拍内完成）的计算机系统。P79 2-5.1 、2-6 、2-9、2-11、2-12 P81 存储系统的基本要求大容量，高速度，低价格。P83 低位跟高位交叉编址P90 中断处理次序P109 3-1、3-2、3-6P1554-1、4-2P160 重叠原理 一次重叠 （全局相关）定义：这种指令分析部件和指令执行部件任何时候都只有相邻两条指令在重叠解释的方式为“一次重叠”。一次重叠工作方式：如果每次都可以从指缓中取得指令，则“取指k+1”的时间很短，就可把这个微操作合并到“分析k+1”内，从而由原先的“取指k+2”、“分析k+1”、“执行k”重叠变成只是“分析k+1”与“执行k”的重叠。实现“执行k”与“分析k+1”一次重叠的要求：硬件上还应有独立的指令分析部件和指令执行部件。还需在硬件上解决控制上的同步，保证任何时候都只是“执行k”与“分析k+1”重叠。为了实现“分析k+1”和“执行k”的一次重叠，还需要解决好控制上的许多关联的问题。处理好条件转移指令；控制上还要解决好邻近指令之间有可能出现的某种关联- “数相关”；还要解决好邻近指令之间“指令相关”。一次相关和二次相关的问题：基址值相关(B 相关)就不止会出现一次相关，还会出现二次相关。在“执行k”得到的、送入通用寄存器的运算结果是来不及为“分析k+2”作基址值用，更不用说为“分析k+1”作基址值用。即B(k+1)=L3(k)时发生B 一次相关,B(k+2)=L3(k)时发生B 二次相关。这里所谓的一次和二次指的是相关指令相隔的指令条数。P163-173 相关处理 P173 局部相关相关处理有 转移指令的处理 指令相关的处理 主存空间数相关的处理 通用寄存器组相关的处理P179流水线局部性相关的处理方法：般宜采用分布式控制和管理，设置公共数据总线，以简化各种相关的判别和实现相关直接通路的连接IBM 360/91 浮点执行部件的相关处理控制机构P182数据全局相关处理（猜测法）P185 非线性流水线的任务调度P195 5-3、5-5P198 向量的流水处理和向量的流水处理机 VI冲突P206 阵列处理机的构形和特点（ 结构）阵列处理机的构形有两种，主要差别在于存储器的组成方式和互联网络的作用不同。构形一：具有分布式存储器的阵列处理机的构形构形二：具有集中式共享存储器的阵列处理机的构形 特点：背景科学计算有限差分，矩阵，信号处理，线性规划，数组，向量处理资源重复，利用并行性中的同时性，简单而规整的互联网络设计重点，专用机，与并行算法紧密相联P213 互联网络的设计目标和互联函数SIMD系统的互连网络的设计目标是：结构不要过于复杂，以降低成本；互连要灵活，以满足算法和应用的需要；处理单元间信息交换所需传送步数要尽可能少，以提高速度性能；能用规整单一的基本构件组合而成，或者经过多次通过或者经多级连接来实现复杂的互连，使模块性好，以便于用LSI实现并满足系统的可扩充性。连函数：定义互连网络的互连函数为对于所有的入端0,1，j，。N1，同时存在入端j连至出端f（j）的函数对应关系。P215 单级互联网络 PM21单级网络 四种基本的单级互联网络：立方体，PM2I,混洗交换，蝶行单级网络P219 多级立方体互联网络 （级控制、单元控制、二元开关、四元开关）多级立方体互连网络有STARAN网络，间接二进制n方立体网络等。P226 全排列网络 概念P234 6-1、6-2、6-5、6-6、6-12P237 多处理