《计算机系统结构》复习提纲

　　第一章 复习题
　　1、解释：系统的外特性、内特性、微外特性、虚拟机。
　　2、什么是SISD、SIMD、MISD、MIMD分类？如何用并行级和流水线分类？要求会分析和写出描述式。
　　3、掌握阿姆达尔定律。
　　4、了解计算机系统的演变过程。
　　5、软件、应用、器件对系统结构有哪四个促使影响？
　　6、解释软件可移植性、开放系统、模拟、仿真？
　　7、计算机应用经历了哪四个阶段？软件技术的发展趋向是怎样的？

　　第二章 复习题
　　1、衡量计算机性能用什么方法？
　　2、要求会计算CPI、TCPU、MIPS、MFLOPS。
　　3、MIPS与MFLOPS、MFLOPS与SPEC分值有何对应关系？
　　4、什么是峰值性能、持续性能？持续性能有哪几种表示方法。
　　5、如何用Gm评价不同机器的性能？

　　第三章 复习题
　　1、计算机中的数据类型可分为哪几类？
　　2、基本数据类型包括哪些？结构数据类型包括哪些？
　　3、数据表示、数据类型、数据结构有什么关系？
　　4、IEEE754有哪几种基本格式？
　　5、IEEE754标准浮点数N有哪些解释？
　　6、计算Ci=ai+bi-8，i=4,5...11时，向量指令如何表示？
　　7、处理稀疏向量时，如何产生有序向量Z。
　　8、自定义数据有哪二种表示形式？
　　9、要求会计算用IEEE754表示十进制数。
　　10、要求可将IEEE754转换为十进制数。

　　第四章 复习题
　　1、解释RISC、CISC、非特权指令、特权指令。
　　2、指令系统有哪几种指令集结构？
　　3、操作数有哪二种访问方式？
　　4、物理地址、逻辑地址、虚地址有何关系？物理空间、逻辑空间、虚空间有何关系？
　　5、什么是联想存贮器，有哪些部件组成，如果访问，实用的联想存贮器是怎样的？
　　6、如何用霍夫曼、霍夫曼扩展对指令操作码进行编码？平均码长如何计算？
　　7、为什么要发展CISC，CISC有哪些主要特点？CISC有什么问题？
　　8、RISC有哪些主要特征？
　　9、RISC在CPU内部设置大量寄存器，并采用窗口重叠技术有什么好处？
　　10、解释窗口重叠技术、优化延迟转移技术、比较转移指令、优化编译技术。
　　11、什么是优化延迟转移？优化编译？
　　12、如何分析CISC、RISC机执行同一程序时的性能？
　　13、与CISC相比，RISC有哪些特点？
　　14、新一代RISC有哪些主要特征和发展趋向？

　　第五章 复习题
　　1、可使控制流发生变化的有哪几种情况？
　　2、什么是先行控制？
　　3、流水技术中，有哪些特点？掌握流水方式中的时空图。
　　4、标量流水可分为哪几类？各类有何功能？
　　5、如何对流水线的主要性能进行分析？掌握82页的例子。
　　6、什么是流水线的吞吐率？最大、实际吞吐率？加速比？效率？如何求？
　　7、RISC机中ALU、LOAD/STORE、BRANCH在五段流水中（IF、ID、EX、MEM、WB）各如何操作？
　　8、什么是资源冲突，什么情况下产生？如何解决？
　　9、什么是数据相关冲突，什么情况下产生？如何解决？
　　10、P85页图5.18需几次定向传送？如何减少一次定向传送？
　　11、分析图5.20所示的定向传送及具有旁路部件的ALU是如何实现定向传送的？
　　12、什么是RAW，WAR，WAW，在什么流水方式时，产生哪种数据相关。
　　13、硬件联锁有什么作用？用于什么延迟？不用硬件联锁，可用什么方法克服该相关现象？
　　14、什么是控制转移冲突？如何解决？
　　15、如何提高转移方向的猜准率，分析图5.25的转移预测状态图是如何进行转移方向预测的。
　　16、如何采用延迟转移技术，分析图5.26三种不同的转移延时槽调度方法。
　　17、非线性流水线中功能使用冲突时如何进行调度，分析图5.27的预约表和状态图，总结各种调度方案的产生。
　　18、什么是动态调度？与静态相比，动态调度有何优点？动态调度有哪二种方式？
　　19、什么是指令级并行性的进一步开发？分为哪两种粒度？
　　20、了解超级标量、VLIW和超级流水的方法是如何提高流水线性能的？
　　21、解释展开循环体后调度、软件流水。

　　第六章 复习题
　　1、标量机性能提高受哪二个因素的限制？
　　2、向量机的主要特点有哪些？分为哪两类？
　　3、什么是SAXPY、DAXPY？
　　4、一条向量指令的执行时间Tvp=？每个向量元素所需的时钟数=？
　　5、向量机对存贮器的多体交叉存贮体有何要求？
　　6、改善向量机性能的方法有哪几种？什么是链接技术？
　　7、较常用的、与向量长度有关的评价流水线性能的参数有哪三个？

　　第七章 复习题
　　1、计算机访存有哪二种局部性规律？什么是存贮器的层次结构？
　　2、什么是存贮器的命中率、失效率、命中时间、失效时间？
　　3、对于两层存贮系统的平均访存时间等于什么？
　　4、层次化存贮体系须解决哪三个问题？
　　5、cache由哪二个部分组成？了解图7.4结构中CPU如何对主存访问的？
　　6、什么是直接映象及变换？举例说明？直接映象有何优缺点？
　　7、什么是全相连映象及变换？举例说明？全相连映象有何优缺点？
　　8、什么是组相连映象及变换？举例说明？组相连映象有何优缺点？
　　9、什么是替换策略？常用的算法有哪几种？各种算法是如何实现替换的？
　　10、实现LRU算法有哪些方法，什么是计数器法？
　　11、什么是更新策略？什么是全写法、写回法？什么是不按写分配法？什么是按写分配法？什么是简单写回法？标志位写回法？
　　12、cache和主存设计时，必须解决什么问题？为什么？
　　13、什么是磁盘cache？
　　14、什么是数据cache？指令cache？一体化cache？
　　15、提高主存性能有哪些方法？什么是多体交叉存贮器，有哪二种方式，可比单体提高带宽多少倍？拓宽存贮器带宽的方法是怎样的？
　　16、什么是虚拟存贮器？虚存与cache管理方法的主要区别有哪些？
　　17、虚拟存贮器中段式管理如何对虚存管理的？
　　18、什么是页式管理，举例说明？某页式管理中虚存地址32位，页面为4KB，页表的长度可达多少行？设主存为32MB时，设装入位、访问方式等附加位占11位时，该页表的容量是多少？
　　19、什么是段页式管理？如何实现管理的？
　　20、虚拟存贮器设计时有哪二个关键问题？如何解决？
　　21、什么是快表和慢表？如何实现查表？
　　22、cache-主存-外存，CPU是如何访问存贮器的？
　　23、虚存的保护方式有哪几种？如何实现虚存保护？

　
　　第八章 复习题
　　1、输入输出系统的功能是什么？输入输出控制器的管理方法有哪几种？什么是I/O处理机方式？
　　2、什么是磁盘数据的时间延迟？由哪几部分时间组成？
　　3、总线的控制方式分为哪几种？什么是同步、异步、半同步方式？
　　4、总线硬件裁决方式有哪几种？总线裁决算法有哪几种？有何特点？
　　5、总线传输操作的类型有哪几种？总线的释放策略有哪几种？
　　6、SCSI总线有何特点？主机如何与SCSI连接，SCSI有哪二种传输方式？一般采用什么方式输出？通信协议是什么方式？
　　7、PCI总线传送速率为多少？适用于什么样的传送场合，总线支持什么传输方式？PCI总线读写传输为什么方式传输？在什么设备之间传输？
　　8、中断处理时，硬件、软件各负责什么功能？为了提高现场保护的速度可采取什么方法？
　　9、输入/输出通道有哪几种类型？各用于什么外设的数据传送？
　　10、通道有哪些功能？设备控制器有什么具体任务？
　　11、I/O处理机有什么功能？
　　12、衡量I/O子系统性能有哪些方面？

　　第九章 复习题
　　1、什么是并行性？并行性指的是哪两种？什么是并行处理？并行可分为哪几个等级？
　　2、并行性开发有哪几种方法，它们是如何实现并行性的？
　　3、并行性开发可分为哪两个开发方式，各包括哪些手段？
　　4、什么陈列机，陈列机以什么方式工作？陈列机有哪些主要特点？
　　5、什么是SIMD的互连网络？设计互连网络有哪几个特征？
　　6、什么是互连函数，什么是交连互连网络？什么是PM2I互连网络？已知16个处理器编号为0～15，采用上二种互连网络时6号处理器可与哪些处理器相连？
　　7、什么是多处理机，属于什么模型？可分为哪两类？
　　8、多处理机系统中如何解决cache一致性问题的。
　　9、多处理机中处理程序有哪几种相关现象？如何用伯恩斯坦判断数据相关？
　　10、多处理机操作系统有什么特点和功能？

　　第十章 复习题
　　1、计算模型可分为哪几类？各类有何特点？传统的系统结构、数据流结构、图归约机结构、串归约机结构、支持逻辑设计语言的逻辑结构各属于什么计算模型？
　　2、数据流计算机指令执行的依据是什么？该计算机中，信息项以什么形式出现？
　　3、静态数据流机有何特点？动态数据流机有何特点？
　　4、什么是归约机，可分为哪二类？它们是如何区分的？
　　5、人工智能机有哪些特征？
　　6、AI计算机可分为哪几类？