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计算机体系结构期末考试复习范围(2013版).doc
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计算机体系结构期末考试复习范围(2013版).doc
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计算机体系结构期末考试复习范围
一、名词解释
1.透明性
在计算机技术中,对本来存在的事物或属性,但从某种角度看又好象不存在的概
念
2.系列机
由同一厂家生产的具有相同的系统结构,但具有不同组成和实现的一系列不同型
号的机器。
3.软件兼容
同一个软件可以不加修改地运行于系统结构相同的各档机器,而且它们所获得的
结果一样,差别只在于运行时间不同。
4.指令级并行
并行执行两条或两条以上的指令。
5.定向技术
当流水线中出现数据冲突时,可以将计算结果从其产生的地方直接送到其他指令
中需要它的地方,或所有需要它的功能单元,避免暂停。
6.VLIW
一种多指令流出技术。在每个时钟周期流出的指令条数是固定的,这些指令构成
一条长指令或者一个指令包,在这个指令包中,指令之间的并行性是通过指令显
式地表示出来的。
7.Superscalar
超标量体系结构描述一种微处理器设计,它能够在一个时钟周期执行多个指令.
8.虚拟 Cache
访问 Cache 的索引和标识都是虚拟地址的一部分。
9.Victim Cache
在 Cache 与下一级存储器的数据通路之间增设一个全相联的小 Cache,用来存放由
于失效而被丢弃(替换)的那些块。
10.Cache 2:1 经验规则
大小为 N 的直接映像 Cache 的失效率约等于大小为 N/2 的两路组相联 Cache 的失
效率。
11.强制性失效
当第一次访问一个块时,该块不在 cache 中需从下一级存储器中调入 cache,这就是
强制性失效
12.冲突失效
在组相联或直接映像 Cache 中,若太多的块映像到同一组(块)中,则会出现该
组中某个块被别的块替换(即使别的组或块有空闲位置),然后又被重新访问的
情况。这就发生了冲突失效。
13.RIAD
廉价冗余磁盘陈列
14.通道
传输信息的数据通道,计算机系统中传送信息和数据的装置只要有主存储器读写通
道和输入输出通道
15.机群
机群是一种价格低廉、易于构建、可扩放性极强的并行计算机系统。它由多台同
构或异构的独立计算机通过高性能网络或局域网互连在一起,协同完成特定的并
行计算任务。从用户的角度来看,机群就是一个单一、集中的计算资源。
16.延迟分支
其主要思想是从逻辑上“延长”分支指令的执行时间。设延迟长度为 n 的分支指令后
面有 n 个分支延迟槽,选择 n 条有效和有用的指令放入分支延迟槽中,无论分支
成功与否,流水线都会执行这些指令。处于分支延迟槽中的指令“掩盖”了流水
线原来必须插入的暂停周期。
17.前瞻执行
对分支指令的结果进行猜测,并假设这个猜测总是对的,然后按这个猜测结果继
续取、流出和执行后续的指令。只是执行指令的结果不是写回到寄存器或存储器,
而是放到一个称为 ROB 的缓冲器中。等到相应的指令得到“确认”(即确实是应
该执行的)后,才将结果写入寄存器或存储器。
18.伪相联
一种既能获得多路组相联 Cache 的低失效率,又能获得直接映像 Cache 的命中速
度的相联办法。采用这种方法时,在命中情况下,访问 Cache 的过程和直接映像
Cache 中的情况相同;而发生失效时,在访问下一级存储器之前,会先检查 Cache
另一个位置(块),看是否匹配。确定这个“另一块”的一种简单的方法是将索引字
段的最高位取反,然后按照新索引去寻找“伪相联组”中的对应块。如果这一块的标
识匹配,则称发生了“伪命中”。否则,就只好访问下一级存储器
二、填空
1.决定 CPU 性能的因素是 CPI﹑IC 和 f。
2.软件兼容的根本特征是向后兼容。
3.根据操作数存储地址的不同。把指令集分成堆栈型指令集、累加器型指令
集和通用寄存器型指令集。
4.在各种寻址方式中使用频率最高的是立即寻址和偏移寻址。
5.通常可按在 CPU 中操作数的存储方法、 指令中显式表示的操作数个数、
操作数的寻址方式、指令集所提供的操作类型、操作数的类型和大小
这 5 个因素对计算机指令集结构进行分类。
6.MIPS 中寄存器包括:32 个通用寄存器、32 个浮点寄存器、一些特别的
寄存器。
7.先行控制器处理机结构:包括三个独立的控制器和四个缓冲栈。
其中三个控制器为:存储控制器、指令分析部件、运算控制器。
四个缓冲栈:先行指令缓冲站、先行读数站、先行操作站、后行写数
站。
8.计算机系统中提高并行性的技术途径有时间重叠、资源重复和资源共享。
9.衡量流水线性能的参数有吞吐率、效率和加速比三种。
10.流水冲突有三种,分别是:结构冲突、数据冲突和控制冲突。
11.通道分为字节多路通道、选择通道和数组多路通道三种。
12.输入/输出系统包括 I/O 设备和 I/O 设备与处理机的连接。
13.按照流水线所完成的功能来分,流水线可分为单功能流水线和多功能流水
线。
14.在经典 5 段流水线中,一条指令的执行需要 5 个时钟周期,,它们分别是:取
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