2002年下半年《计算机系统结构(2325)》试卷评析

2002年下半年《计算机系统结构（2325）》试卷评析作者名：不祥来源：网友提供05年6月9日第一部分答题中考生常见的错误1、错误的性质及比例a、概念性30%b、理解性25%c、基本功不够35%d、答题技巧0%e、其他10%2、学习方法建议1）对基本概念应该加强理解，许多同学没有弄清基本概念，因而答非所问。比如，总线仲裁的方式，应该有链式排队，定时查询和独立请求方式。有些同学对这部分内容根本没有了解，胡乱答：先来先服务，后进先出，随机服务等。2）有些内容较复杂，如果硬记，是很难记住的。比如，单级互联网络，如果硬记，输入端和输出端的连接是很难记住的，但如果从连接规划出发，通过几个练习就能较好的掌握这种连接关系。第二部分计算机系统结构课程特点计算机系统结构和计算机组成原理讲述的内容有很多不同之处，总起来说有以下几个特点：1）概念较抽象在这门课程中对硬件和软件的关系讲的很多，而不讲具体电路。2）涉及的机型多，范围从小型机、微型机到巨型机，不象组成原理可以主要选一种机型为背景进行讲述。3）涉及的先修课程多本课程涉及，计算机组成原理、数据结构、操作系统、汇编语言及编译原理中的许多知识，如果没有学过组成原理，操作系统和汇编语言，那末学习本课程的困难很大。第三部分复习辅导各章主要知识点如下：第一章本章基本概念和术语很多，许多概念和下面各章内容密切相关，在历次考试中出现机会也较多。计算机系统结构、指令系统、数据结构、数据表示、系列机、兼容、仿真、模拟、并行性、时间重叠、资源重复、资源共享。1、层次结构M1级是硬件、软件的界面，以M1开始往上，每加一层软件，就构成了高一级的虚拟机。2、计算系统结构、组成与实现本书讲的计算机系统结构是指传统机器级（M1）级的程序，设计员所看到的计算机属性。计算机组成是计算机系统结构的逻辑实现。计算机组成的物理实现称计算机实现。三者关系：不同的系统结构往往要求不同的计算机组成，而计算机组成的进步又促进系统结构的发展。元器件等实现技术的进步会促进计算机组成和系统结构的发展。3、软、硬件取舍总的来说，提高硬件在计算机功能中的比重有利有弊好处：速度提高、对存储器需求减少。坏处：硬设备成本增加、灵活性降低本节对用硬、软件实现一个功能的成本各有一个计算公式，应该掌握。4、系统结构设计的基本方法1）由上而下：对特定应用效果显著，但通用性降低2）由下而上：通用性好，但对某些应用来说，不能充分发挥硬件的效能。2）如何对高级语言提供更好地支持（用一条或尽可能少的指令实现高级语言中一些常用语句或结构。3）如何对操作系统提供更好地支持（如用一条指令实现P-V操作）3．RISC机1）设计思想2）RISC机的特点3）RISC机采用的主要技术第三章输入输出系统一、总线1．总线类型2．总线的控制方式及优劣：链式、计数查询、独立请求线3．同步与异步通讯重点异步通讯的握手方式4．数据宽度与总线线数数据宽度的定义数据宽度与总线线数的关系5．总线设计的若干问题总线流量的确定影响总线可靠性的因素二、中断系统1．中断源和中断源的种类2．中断的分级3．如何利用中断屏蔽寄存器来改变中断处理的优先级本章概念很多，如：中断请求、中断响应、中断屏蔽、中断现场、中断嵌套、向量中断等，需要很好掌握。三、通道1．通道的概念2．通道的种类3．通道流量的计算四、外围处理机外围处理机实际上是通道的发展，只要弄清两者的区别即可。第四章存储系统一、并行主存系统（多体交叉）1．存储体个数与存储系统频宽的关系2．影响存储系统频宽的因素3．如何确定合理的存储体个数二、存储器的三级体系1．三级体系由哪些存储器组成？2．三级体系的存取速度接近于哪一级存储器？3．三级体系的存容量是哪一级存储器的容量？三、虚拟存储器1．三种虚拟存储器方式各自的优、缺点和地址映象机构2．替换算法3．主存保护四、高速缓存1．地址映象方法高速缓存和主存之间的地址映象方法与虚拟存储器中实存和虚存的地址映象方法相似，但具体实现有很大不同。前者必须完全由硬件实现，这点必须注意。2．命中率计算3．替换策略（与虚拟存储器类似）第五章重叠、流水和向量处理机一、重叠处理方式影响重叠处理效率的因素1．访存冲突2．指令相关3．数相关二、流水线处理方式1．流水线处理是重叠处理的引伸2．流水线分类1）向下和向上扩展2）标量流水处理机3）阵列流水处理机3．流水线性能及分析1）吞吐率和吞吐率的计算2）加速比的定义和计算3）各部件效率（占空比）计算4．流水线调度第六章并行处理机一、两种基本结构二、适用的算法三、SIMD互连网络1．单级互连网络1）立方体2）PM2I3）混洗交换2．循环互连网络和多级互连网络这部分较复杂，对成人自考可不作要求四、相联处理机1．了解相联存储器原理2．相联处理机用法举例第七章多处理机一、主要特点及技术问题1．多处理机为MIMD系统2．主要技术问题：1）如何解决处理机、存储器和I/O设备的连接2）如何