02325_选择填空考点

计算机系统层次结构等级由低到高 :

0. 微程序机器级
1. 传统机器语言机器级
2. 操作系统机器级
3. 汇编语言机器级
4. 高级语言机器级
5. 应用语言机器级

软件移植技术 :

1. 统一高级语言
2. 采用系列机
3. 模拟+仿真

规格化正尾数 : 正尾数小数点后第1个rm进制数位不是0的数

页式存储管理映像方式 :

1. 全相联
2. 直接相联
3. 组相联

互联网络操作方式的种类有4种 :

1. 立方体
2. PM2I
3. 混洗交换
4. 蝶形单级网络

计算机系统设计的主要任务包括

1. 系统结构
2. 组成
3. 实现

的设计

程序员编程用的地址为逻辑地址 , 主存物理地址是程序在主存中的实际地址

为了弥补cpu和存储器在速度上的差距, 一条途径是在组成上引入并行和重叠技术, 构成并行主存系统

替换算法的确定主要是看主存是否有高的命中率, 也要算法是否便于实现, 辅助软硬件成本是否低

在向量处理中, 逐个处理向量的方法为横向方式, 对整个向量按相同操作执行完之后再转去执行别的操作的处理方式为纵向方式

如果每个存储器模块有多个访问端口, 将分布在交叉开关矩阵中的控制 , 转移 , 优先级仲裁逻辑分别移到相应存储器模块的接口中, 就构成了多端口的存储器形式的结构

松耦合多处理机可分为非层次型和层次型两种构型

阵列机采用资源重复技术

标量处理机顺序解释的优点是控制简单

[层次] 从使用语言的角度, 一台由软, 硬件组成的通用计算机系统可以被看做是按功能划分的多层机器级组成的层次结构

[组成] 计算机组成着眼于机器级内部各事件的排序方式, 控制机构, 各部件的功能和各部件间的联系

数据表示指的是能由计算机硬件识别和引用的数据

[浮点数] 尾数采用什么进制会影响到数的可表示范围, 精度及数在数轴上分布的离散程度

[静态再定位] 就是把目的程序装入主存时, 由装入程序用软件方法把目的程序的逻辑地址变换为物理地址, 程序执行时, 物理地址不再改变

主存-辅存结构中, 从cpu看, 速度接近主存, 容量接近辅存

细粒度并行算法一般指向量或循环级的并行

并行开发途径 : 1. 时间重叠 2. 资源重复 3. 资源共享

[中断]

1. 定时器中断 2. 外部信号中断 3. 中断键中断 属于外部中断

程序执行出现异常为程序性中断

流水按处理的级别分为3级 : 部件级, 处理机级 , 系统级

计算机系统设计的主要任务包括系统结构, 组成 和 实现

指令系统的设计包括指令功能和指令格式的设计

指令系统发展的两种途径 : CISC / RISC

计算机的运算类指令和运算器结构主要是按计算机有什么样的数据表示来确定的

一个复杂的大程序可以分解为多个在逻辑上相对独立的模块, 这些模块可以是主程序, 子程序 , 过程 也可以是数据块

数据驱动计算的操作是按照输入的可用性决定的次序进行; 需求驱动计算的操作是根据数据需求所决定的次序进行

软件移植技术3种 : 1. 统一高级语言 2. 采用系列机 3. 模拟和仿真

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[IO] 通道类型 : 1. 字节多路通道(大量低速) 2. 数组通道(大量高速) 3. 选择通道(优先级高的高速设备)

字节多路通道适用于连接大量字符类低速设备

页式存储映像规则 : 1. 全相联 2. 直接相联 3. 组相联

互联网络操作方式3种 : 同步 / 异步 / 同步和异步的组合

[流水线优化] 全局处理方法 :

1. 使用猜测法
2. 加快和提前形成条件码
3. 采用延迟转移 (在执行条件指令的同时执行该指令之前的可以延迟的指令, 确保时间重叠不中断, 流水线不阻塞)
4. 加快短循环程序的处理

全局相关处理方式 :

1. 猜测法
2. 加快和提前形成条件码
3. 采用延迟转移
4. 加快短循环程序的处理

为了弥补cpu和存储器在速度上的差距, 一条途径是在组成上引入并行和重叠技术, 构成并行主存系统

替换算法的确定主要看主存是否有高的命中率, 也要看算法是否便于实现, 辅助软硬件成本是否低

向量流水机的2种处理方式 : 1. 横向处理方式 2. 纵向处理方式

[多处理机] : 一台计算机有多个处理机 (超级计算机)

多处理机间互联方式

1. 总线形式*
2. 环形互联形式
3. 交叉开关形式
4. 多端口存储器形式
5. 开关枢纽结构形式
6. 蠕虫穿洞寻址网络

多端口存储器 : 如果每个存储器模块有多个访问端口, 将 分布在交叉开关矩阵中的控制, 转移 , 优先级仲裁逻辑分别移到相应存储模块的接口中, 就构成多端口存储器形式的结构

控制, 转移 , 优先级仲裁逻辑 功能相当于交叉开关形式的开关功能

函数式程序本质上属于解释执行方式, 从函数式程序的规约来看, 计算机背部通常采用链表的存储结构

要提高主存频宽 , 只有设法提高存储器的字长

实现中断响应次序的器件为 : 排队器

程序员编程用的地址为逻辑地址, 主存地址是程序在主存中的实际地址

引入并行和重叠技术,构成并行主存系统

高级数据表示包括标志符数据和数据描述符

[中断类型]

外部中断 : 1. 定时器中断 2. 外部信号中断 3. 中断键中断(关机键)

程序性中断 : 1. 指令和数据的格式错 2. 程序执行出现异常 3. 程序的事件记录(日志) 4. 监督程序对事件的检测引起的中断(事件捕捉)

机器校验中断 : 1. 电源故障 2. 运算电路误动作 3. 内存出错 4. 通道动作故障 5. 处理器硬件故障

向量流水机以时间重叠途径开发

阵列处理机以资源重复途径开发

计算机的组成包括 : 机器级内部的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等

数据流 : 只能以事先规定好的顺序被读取一次的数据的一个序列

计算机寻址3种方式 : 1. 面向主存 2. 面向寄存器 3. 面向堆栈

cache存储器就是在cpu和主存之间增设高速, 小容量 , 每位价格较高的cache , 用辅助硬件将cache和主存构成整体

从计算机处理数据的角度来看, 并行性等级从低到高依次为:

1. 位串字串
2. 位并字串
3. 位片串字并
4. 全并行

[仿真] 应用仿真实现软件移植外, 除了仿真目标的指令性系统外, 还要仿真其存储体系 , IO系统 和控制台的操作

阵列处理机的构型包括分布式存储器和集中式共享存储器阵列处理机构型

多处理机构型分类 : 紧耦合 / 松耦合

紧耦合 / 松耦合处理机的区别

紧耦合多处理机(共享存储结构多处理机系统) / 松耦合多处理机区别(分布存储结构多处理机系统) : 有无共享存储器 / 局部存储器 ; 速度快 / 减少主存访问冲突

紧耦合多处理机2种构型 : 处理机不带cahce / 处理机自带专用cache

松耦合多处理机2种构形 : 非层次型和层次型

根据数据令牌处理的方式不同 , 可以把数据流计算机的结构分成静态和动态两类

主存-辅存存储层次 : cpu(主) - cache(虚拟存储) - main memory(辅)

虚拟存储器解决主存无法满足要求的性能指标是容量

系列机软件必须保证向后兼容, 力争向前兼容

相联存储器(按内容寻址的存储器)的访问依据是 内容

单指令流单数据流 : 每个指令部件每次仅译码一条指令，而且在执行时仅为操作部件提供一份数据

单指令流多数据流 : 一个控制器控制多个处理器 , 同时编译同一向量中的多条指令 ==> 阵列处理机 / 相联处理机

多指令流单数据流 : 多个处理单元对同一 数据流进行不同的数据处理

多指令流多数据流 : 同时多个处理器处理不同的数据流

浮点数下溢处理的精度损失对于系统程序和应用程序设计者都是透明的

[cache 命中率]

cache存储器性能指标 : 命中率

命中率 与 块的大小 , 块的总数(cache容量), 采用相连时组的大小 , 组内块数 , 替换算法, 地址流的簇聚性有关

适当选择好cache的容量, 块的大小, 组相连的组数 和组内的块数, 可以保证有较高的命中率

能够并行读出多个cpu字的单体多字, 多体单字, 多体多字 的交叉访问主存系统被称为并行主存系统

中断系统的软硬件功能分配实质上是中断处理程序软件和中断响应程序硬件的功能分配

页式存储是把主存空间和程序空间都机械地等分为大小固定的页, 按页顺序编号

软件的功能可以用硬件或固件实现

[指令]

指令由操作码和地址码组成

指令系统设计包括指令功能和指令格式的设计

计算机应用可归纳为向上升级的4类 : 数据处理, 信息处理, 知识处理, 智能处理

[仿真 / 模拟区别]

仿真	模拟
微程序解释	机器语言程序解释
控制寄存器	主存

[总线] 总线在系统位置分3类 : 芯片级, 板级, 系统级

总线的分类 :

1. 按在系统中的位置 : 芯片级 / 板级 / 系统级
2. 按控制方式 : 集中式 / 分布式
3. 按信息在总线的传送方法 : 同步 / 异步

集中式总线控制优先次序方式有 1. 串行链接 2. 定时查询 3. 独立请求

属于总线标准 : 电气

标量流水机的性能指标 : 吞吐率 , 加速比, 效率

IBM370系统将中断类型分为6类 : 机器校验, 管理程序调用 , 程序性 , 外部 , 输入/ 输出 , 重新启动

系统结构是对计算机系统中各级界面的定义和其上下文的功能分配

指令是由操作码 + 地址码 组成

双向传输总线可分为 : 半双向 / 全双向

一条指令的微操作可分为 取指令, 分析 , 执行 3个部分

并行开发3个途径 : 1. 时间重叠 2. 空间重复 3. 空间共享

[数据驱动]

从语义上讲, 数据驱动计算的数据流是基于异步性和函数性的一种计算模型

页式虚拟存储器常用地址映像方式是 : 全相联映像

中断系统的性能主要是要有高的中断响应时间和中断处理的灵活性

[多处理机]

阵列处理机实现了同时性 , 主要实现向量指令操作级的并行

多处理机实现了并发性, 主要实现了更高一级的作业和任务间的并行

主存地址寄存器对机器语言程序员透明

在计算机语言层次结构中, 机器被定义为是能存储和执行相应语言程序的算法和数据结构的集合体

虚拟存储器根据不同的存储映像算法, 存储管理方式主要有 页式 , 段式 , 段页式

为了提高cache的命中率, cache的预算法有恒预取法 , 不命中时预取法两种

[标量流水机局部性和全局性相关的处理]

全局相关指的是已进入流水线的转移指令和其后续指令之间的相关

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全局相关 , 数相关

数相关不只是发生在主存空间, 还会发生在通用寄存器空间

amdahl470v/6 属于标量流水机

影响主存命中率的因素 :

1. cache 容量

2. cache块大小

3. 主存映射方式

4. cache替换算法

主存映射方式:

1. 全相联 : 命中率高
2. 直接相联 : 命中率低
3. 组相联 : 命中率较高

...对程序员透明

多处理系统中, 要较好地解决动态的资源分配和任务调度, 让各处理机的负荷尽可能均衡, 并要防止死锁

向量纵向处理和分组纵横处理即是向量的处理方式, 也是向量的流水处理方式

输入 / 输出系统的3种控制方式是 程序控制I/O ,直接存储器访问 , I/O处理机方式

浮点 : 最小尾数 --条件--> 阶基 / 阶值位数 / 尾数基值 / 尾数位数 非负阶正尾数

将二维数组中各元素在存储器中错位存放可以使行或列的各元素都能并行访问, 但会造成主对角线上各元素的并行访问冲突

主存空间数据相关是相邻两条指令之间出现对主存同一单元要求先读后写的关联

并行向量处理机的互联网络是 : 纵横交叉开关

以软件为主实现的机器称为虚拟机器

并行向量处理机的互联网络是纵横交叉开关

总线控制定时查询方式的控制线的线数位 ...

先行进位链** 对机器语言程序员透明

标量流水处理机的性能主要有 吞吐率, 加速比, 效率

解决主存空间数相关的方法是 ...

字节多通路适用于连接大量低速设备

在流水线中，无论是发生数相关，还是指令相关，或者会使解释出错，或者会使重叠效率显著下降，必须加以正确处理

浮点数表示最大值计算

位串字串

cube3

计算机运算类指令

201510

201504