1、考試分數分布第1章計算機系統結構的基本概念（5分）第2章指令系統（10-15分）第3章存儲系統（10分）第4章 輸入輸出系統（10-15分）第5章標量處理機（15-25分）第6章向量處理機（8-15分）第7章互連網絡（5-15分）第8章并行處理機（2-10分）第9章多處理機（2-5分）一.簡答題1、如果外設要求的通道實際流量十分接近或等于通道具有的最大流量時，則可能發生 局部的數據丟失問題，我們怎樣解決（三種方法）？增大通道最大流量。動態改變設備優先級。增加一定數量的緩存器，尤其是優先級比較低的設備2、解決軟件移植最好的辦法有哪些？采用系列機2.采用模擬與仿真3.采用統一的高級語言3、證明在浮

2、點數的字長和表數范圍一定時，尾數基值rm取2或4具有最高的表數精 度。4、假設一條指令的執行過程分為”取指令”、”分析”和”執行三段，每一段的時間分別 為At、2At和3Ato在下列各種情況下，分別寫出連續執行n條指令所需要的時間表達式。（1）順序執行方式。（2）取指令、分析”和”執行重疊。5、RISC處理機的關鍵技術有哪四種？延時轉移技術指令取消技術重疊寄存器窗口技術指令流調整技術6、多處理機有那些基本特點？發展這種系統的主要目的有哪些？多處理機著重解決那 些技術問題？結構靈活程序并行并行任務派生進程同步多處理機工作時，要根據任務的多少來調用資源，因此，所需要的資源變化復目的是：利用多臺處理

3、機并發執行一個作業，使得執行速度比單處理機塊著重解決 的問題著重解決的技術問題：硬件結構上多處理機，主存，I/O子系統之間應有高帶寬，低價格，靈活無規 則互聯，盡可能不發生信息傳送沖突從并行語言并行算法編譯等，最大限度的開發程序并行性大的任務如何分成多個子任務從操作系統上解決并行任務分配，調度和資源分配；任務或進程間的同步，死 鎖競爭等問題的解決7、向量的處理方式有哪三種？各有何特點？橫向處理方式。向量計算是按行的方式從左至右橫向地進行。縱向處理方式。向量計算是按列的方式自上而下縱向地進行。縱橫處理方式。橫向處理和縱向處理相結合的方式。8、向量處理機實現鏈接的條件是什么？沒有向量寄存器沖突和運

4、算部件沖突。只有第一個結果送入向量寄存器的那一個周期可以鏈接。先行的兩條指令產生運算結果的時間必須相等。兩條向量指令的向量長度必須相等。9、提高向量處理機性能的常用技術有那些？10、列出互連網絡中四種尋徑方式？并指出它們各自優缺點？線路交換在傳遞一個信息前需要頻繁的建立從源結點到目地結點的物理通路， 開銷將會很大。存儲轉發尋址包緩沖區大，不利于VLSI的實現；時延大，與結點的距離成正比虛擬直通沒有必要等到整個消息全部緩沖后再做路由選擇，只要接收到用作尋 址的消息頭部即可判斷，通信時延與結點數無關；同樣不利于VLSI的實現。蟲蝕尋址 每個結點的緩沖區小，易于VLSI實現；較低的網絡時延。11、采

5、用并行處理機的SIMD計算機主要特點是什么？ P455(紅色)速度快，而且潛力大模塊性好，生產和維護方便可靠性高，容易實現容錯和重構效率低。與流水線處理機，向量處理機等比較。依靠是資源重復，而不是時間 重疊，所以其效率要低一些。5)潛力大。主要依靠增加PE個數，與流水線處理機主要依靠縮短時鐘相比，其提 高速度的潛力要大得多。依賴于互連網絡和并行算法。互連網絡決定了 PE之間的連接模式，也決定了并 行處理機能夠適應的算法。需要有一臺高性能的標量處理機。如果一臺機器的向量處理速度極高，但標量處理速度只是每秒一百萬次，那么對于標量運算占10%的題目來說，總的有效速度就 不過每秒一千萬次。12、設計一

6、臺計算機應有哪五類基本指令？ P103 （紅色）通用計算機必須有5類基本指令1、數據傳送類指令2、運算類指令3、程序控制指令4、輸入輸出指令5、處理控制和調試指令13、在流水線遇到瓶頸流水段應該怎樣處理該流水段來提高流水線效率？（紅色）一是將流水線的“瓶頸”部分再細分；二是通過重復設置瓶頸功能段，讓多個瓶頸 功能段并行工作。14、在設計一個計算機系統時，確定數據表示的原則主要有哪幾個？（紅色）確定數據表示的原則主要有三個，一是縮短程序的運行時間，二是減少CPU與主 存儲器之間的通信量，三是這種數據表示的通用性和利用率。15、什么是機群系統？機群（cluster）系統是互相連接的多個獨立計算機的

7、集合，這些計算機可以是單機 或多處理器系統（PC工作站或SMP），每個結點都有自己的存儲器、I/O設備和操作 系統。機群對用戶和應用來說是一個單一的系統，它可以提供低價高效的高性能環境和 快速可靠的服務。16、機群系統關鍵技術是什么？（紅色）高效的通信系統；并行程序設計環境；并行程序設計語言；負載平衡技術并行程序調整技術可靠性技術17、什么是并行處理機？（紅色）適用于高速數值計算，具有比較固定的結構，依靠的并行措施是資源重復，互聯網 絡規定了處理單元的連接模式，基本上是一臺向量處理專用計算機。18、llliac W由哪三大部分組成？專門對付數組運算的處理單元陣列2.陣列控制器3.標準的B670

8、0計算機19、多處理機系統與并行處理機的主要差別是什么？并行處理機的并行性在于指令內部，而多處理機的并行性在于指令外部并行處理機把同種操作系統集中在一起，由指令直接啟動各個PE同時工作多 處理機用專用指令表示并發關系，一個任務開始執行時能夠派生出與他同時執行的另一 些任務如果任務多余處理機數，則進入任務隊列等候并行處理機只有一個。早自然同步，多處理機執行時間可能互不相同20、中國“天河二號”超級計算機在那些技術方面取得重大突破？（紅色）1、多陣列可配置協同并行體系結構；2、高速率擴展互連通信技術3、高效異構協同技術；4、基于隔離的安全控制技術；5、虛擬化的網絡模擬計算技術6、大規模的系統容錯技

9、術；7、系統能耗綜合技術。21、在多處理機系統中,Cache 一致性問題由什么引起，主要采用哪兩種方法解決？（紅 色）Cache 一致性問題主要由共享可寫的數據、進程遷移、I/O傳輸等原因產生。目前 主要采用監聽協議和基于目錄的協議，分別適用于不同結構22、超標量處理機和超流水線處理機異同點。超流水線處理機的工作方式與超標量處理機不同，超變量是以增加硬件資源為代價 來換取處理機的性能，而超流水線處理機秩序增加少量硬件，是通過個部件硬件的充分 重疊工作倆提高處理機性能的。從流水線的時空圖來看，超變量處理機采用的是空間并 行性，而超流水線處理機采用的是時間并行性。23、什么是 CISC、RISC？把一些原來由軟件實現的、常用的功能改用硬件的指令系統來實現，這種計算機系 統叫復雜指令系統，即CISC； RISC是精簡指令系統，它是一種計算機體系結構的設計 思想，它不是一種產品，是近代計算機結構發展中史的里程碑。課堂筆記：為什么IBM還要取基址尾數為16？答:可能是設計人員在早起對浮點數的本質研究不深，后來雖然弄明白了尾數基址取2最好， 但是為了系類計算機具有兼容性，也只能如此了。警戒位數位數為0，用什么舍入法？答：為1時恒舍入法 為0時恒置法 為2時下舍上入法或