计算机系统结构

1. 流水技术有哪些特点？ （1）流水过程由多个相联系的子过程组成，每个过程称为流水线的“级”或“段”。 （2）每个子过程由专用的功能段实现。 （3）各个功能段所需时间应尽量相等。 （4）流水线需要有“通过时间”，在此之后流水过程才进入稳定工作状态，每一个时钟周期(拍)流出一个结果。 （5）流水技术适合于大量重复的时序过程，只有在输入端能连续地提供任务，流水线的效率才能充分发挥。 2. 按照流水线所完成的功能来分，流水线可分为哪两类？ （1）单功能流水线：只能完成一种固定功能的流水线。 （2）多功能流水线：流水线的各段可以进行不同的连接，从而使流水线在不同的时间，或者在同一时间完成不同的功能。 3. 按照同一时间内各段之间的连接方式来分，流水线可分为哪两类？ （1）静态流水线：在同一时间内，流水线的各段只能按同一种功能的连接方式工作。 （2）动态流水线：在同一时间内，当某些段正在实现某种运算时，另一些段却在实现另一种运算。 4. 按照流水的级别来分，流水线可分为哪三类？ （1）部件级流水线（运算操作流水线）：把处理机的算术逻辑部件分段，以便为各种数据类型进行流水操作。 （2）处理机级流水线（指令流水线）：把解释指令的过程按照流水方式处理。 （3）处理机间流水线（宏流水线）：由两个以上的处理机串行地对同一数据流进行处理，每个处理机完成一项任务。 5. 按照数据表示来分

第5 1. 单级存储器的主要矛盾是什么？通常采取什么方法来解决？ (3) 容量越大，速度越慢。 采取多级存储层次方法来解决。 2. 评价存储层次的主要参数有哪些？ 存储层次的平均每位价格、命中率或失效率、平均访问时间。 3. “Cache-主存”和“主存-辅存”层次的主要区别是什么？ 存储层次 比较项目 “Cache- 主存 ” 层次 “ 主存 - 辅存 ” 层次 目的 为了弥补主存速度的不足 为了弥补主存容量的不足 存储管理的实现 全部由专用硬件实现 主要由软件实现 访问速度的比值 （第一级比第二级） 几比一 几万比一 典型的块（页）大小 几十个字节 几百到几千个字节 CPU 对第二级的访问方式 可直接访问 均通过第一级 不命中时 CPU 是否切换 不切换 切换到其他进程 4. 在存储层次中应解决哪四个问题？ （4）写策略：当进行写访问时，应进行哪些操作。 5. 地址映像方法有哪几种？它们各有什么优缺点？ （1）全相联映像。实现查找的机制复杂，代价高，速度慢。Cache空间的利用率较高，块冲突概率较低，因而Cache的失效率也低。 （2）直接映像。实现查找的机制简单，速度快。Cache空间的利用率较低，块冲突概率较高，因而Cache的失效率也高。 （3）组相联映像。组相联是直接映像和全相联的一种折中。 6. 组相联Cache比相同容量的直接映像Cache的失效率低