计算机系统结构实用知识点问答题
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1、实现软件移植的途径有哪些?各受什么限制?2、计算机系统的Flynn(弗林)分类法是按什么来分类的?共分哪几类?解释其含义。3、计算机系统结构的定义是什么?它与计算机组成、计算机实现有什么区别和联系?4、计算机设计人员需要完成哪些设计任务?5、什么是RISC?什么是CISC?RISC的主要特点是什么?6、什么是地址映象和地址变换,它们之间有什么关系?7、Cache存储系统有几种替换算法,有什么区别?8、流水线中的“瓶颈”是如何产生的?有什么办法可以解决流水线“瓶颈”问题?9、在页式虚拟存贮器中,什么叫页面失效?什么叫页面争用?什么时候两者同时发生?什么时候两者不同时发生?10、计算机系统“由中间开始”设计,其“中间”指的是什么地方?这样设计的好处是什么?
1、实现软件移植的途径有哪些?各受什么限制?

软件移植的途径主要有:统一高级语言,系列机,模拟与仿真。

统一高级语言:由于只能实现高级语言软件的移植,而目前高级语言种类繁多,无法完全统一成一种,只能相对统一成少数几种。

系列机:由于系列内各档机器的结构变化不能太大,到一定时候会阻碍系列发展,只能实现在结构相同或相近的机器间的汇编语言应用软件的移植。

模拟与仿真:模拟是用宿主机的机器指令解释,机器语言差别大时,速度慢;仿真是用宿主机的微程序解释,当机器差异大时,仿真困难,仿真的效率和灵活性差。

2、计算机系统的Flynn(弗林)分类法是按什么来分类的?共分哪几类?解释其含义。

弗林分类法是按指令流、数据流及其多倍性分类的。共分四类:

SISD:指令部件只对一条指令处理,只控制一个操作部件操作。如一般的串行单处理机。
SIMD:由单一指令部件同时控制多个重复设置的处理单元,执行同一指令下不同数据的操作。如阵列处理机。
MISD:多个指令部件对同一数据的各个处理阶段进行操作。这种机器很少见。
MIMD:多个独立或相对独立的处理机分别执行各自的程序、作业或进程。例如多处理机。
3、计算机系统结构的定义是什么?它与计算机组成、计算机实现有什么区别和联系?

计算机系统结构是计算机的的机器语言程序员或编译程序编写者所看到的外特性,即概念性结构和功能特性。系统结构是计算机系统的软、硬件界面。

计算机组成是计算机系统结构的逻辑实现。

计算机实现是指计算机组成的物理实现。

系统结构、组成和实现所包含的具体内容是随不同机器而变化的。

4、计算机设计人员需要完成哪些设计任务?
1、确定用户对计算机系统的功能、价格和性能的要求;
2、确定用户对计算机系统软硬件的要求;
3、设计出符合今后发展方向的系统结构。
5、什么是RISC?什么是CISC?RISC的主要特点是什么?

RISC是精简指令系统,CISC是复杂指令系统。

RICS的摩根特点为:

1. 大多数指令在单周期内完成;
2. 采用LOAD/STORE结构;
3. 硬布线控制逻辑;
4. 减少指令和寻址方式的种类;
5. 固定的指令格式;
6. 注重译码的优化。
7. 面向寄存器结构;
8. 十分重视提高流水线的执行效率;
9. 重视优化编译技术。
6、什么是地址映象和地址变换,它们之间有什么关系?

1、在Cache中,地址映象是指把主存地址空间映象到Cache地址空间;而地址变换则是指当程序已经装入到Cache后,在实际运行过程中,把主存地址如何变换成Cache地址;

2、在虚拟存储器中,地址映象是把虚拟地址空间映象到主存地址空间;而地址变换是在程序被装入主存储器后,在实际运行时,把多用户虚地址变换成主存实地址或磁盘存储器地址。

地址的映象和变换是紧密相关的。采用什么样的地址映象方法,就必然有与这种映象方法相对应的地址变换方法。

7、Cache存储系统有几种替换算法,有什么区别?

1、轮换法;2、LFU算法;3、比较对法;4、堆栈法。

轮换法是一种先进先出(FIFO)算法,另外三种实际上都属于最久没有被使用(LFU)算法,只是它们的实现方式各不相同。

8、流水线中的“瓶颈”是如何产生的?有什么办法可以解决流水线“瓶颈”问题?

流水线中各段时间不相等引起“堵塞”、“断流”等问题,执行时间长的一段将成为整个流水线的“瓶颈”。

解决方法有:1、将流水线的“瓶颈”部分再细分;2、重复设置瓶颈功能段,让多个瓶颈功能段并行工作。

9、在页式虚拟存贮器中,什么叫页面失效?什么叫页面争用?什么时候两者同时发生?什么时候两者不同时发生?

要访问的虚页不在实际主存中时,就会发生页面失效。

当页面调入主存,主存中的页面位置全部已被其它虚页占用时,就会发生页面争用。

当分配给程序的内存已被全部占用之后,只要发生页面失效,就一定会发生页面争用。

反之,发生页面失效,并不会发生页面争用。

10、计算机系统“由中间开始”设计,其“中间”指的是什么地方?这样设计的好处是什么?

“中间”是指多级层次结构中的软、硬件交界面,目前是处于传统机器级与操作系统机器级之间。

这样设计,能合理地进行软、硬件的功能分配,优化软、硬件设计,可为软件和应用提供更多更好的硬件支持,可使软、硬件同时设计,缩短系统的设计周期。

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2011 11/16
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