计算机系统结构简答题集答案

考试分数分布
第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第9章 计算机系统结构的基本概念（5分） 指令系统（15分） 存储系统（10分） 输入输出系统（15分） 标量处理机（25分） 向量处理机（15分） 互连网络（10分） 并行处理机（0或5分） 多处理机（0或5分）
5、RISC处理机的关键技术有哪四种？ 1. 延时转移技术 2. 指令取消技术 3. 重叠寄存器窗口技术 4. 指令流调整技术
6、多处理机有那些基本特点？发展这种系统 的主要目的有哪些？多处理机着重解决那 些技术问题？ 1. 结构灵活 2. 程序并行 3. 并行任务派生 4. 进程同步 5. 多处理机工作时，要根据任务的多少 来调用资源，因此，所需要的资源变化复 杂
1、如果外设要求的通道实际流量十分接近或等 于通道具有的最大流量时，则可能发生局部的 数据丢失问题，我们怎样解决（三种方法）？ 1. 增大通道最大流量。 2. 动态改变设备优先级。 3. 增加一定数量的缓存器，尤其是优先级 比较低的设备 2、解决软件移植最好的办法有哪些？ 1. 采用系列机 2. 采用模拟与仿真 3. 采用统一的高级语言
20、中国“天河一号”超级计算机在那些技 术方面取得重大突破？ 1. 多阵列可配置协同并形体系结构 2. 高速率扩展互连通信技术 3. 高效异构协同技术 4. 基于隔离的安全控制技术 5. 虚拟化的网络模拟计算技术 6. 大规模的系统容错技术 7. 系统能耗综合技术
计算机系统结构简答题复习（5）
9、提高向量处理机性能的常用技术有那些？ 1. 多功能部件并行操作 2. 链接技术 3. 加快条件语句和稀疏矩阵的处理 4. 加快向量的规约操作
• 10、列出互连网络中四种寻径方式？并指 出它们各自优缺点? 线路交换、存储转发寻径、虚拟直通寻径 和虫指令系统计算机”。 CISC就是"复杂指令系统计算机"。 12、设计一台计算机应有哪五类基本指令？ 数据传送类指令 算术运算与逻辑运算类指令 程序控制类指令 输入输出类指令 控制管理机器类指令
7、向量的处理方式有哪三种？各有何特点？ 1. 横向处理方式。向量计算是按行的方 式从左至右横向地进行。 2. 纵向处理方式。向量计算是按列的方 式自上而下纵向地进行。 3. 纵横处理方式。横向处理和纵向处理 相结合的方式
8、向量处理机实现链接的条件是什么？ 1.没有向量寄存器冲突和运算部件冲突。 2. 只有第一个结果送入向量寄存器的那 一个周期可以链接。 3. 先行的两条指令产生运算结果的时间 必须相等。 4.两条向量指令的向量长度必须相等。
13、在流水线遇到瓶颈流水段应该怎样处理 该流水段来提高流水线效率？ 1.将功能段细分 2.将功能段并联 14、在设计一个计算机系统时，确定数据表 示的原则主要有哪几个？ 1.缩短程序的运行时间 2.减少CPU与主存之间的通信量 3.这种数据表示的通用性和利用率
15、什么是机群系统？ 机群（cluster）系统是互相连接的多个 独立计算机的集合，这些计算机可以是单 机或多处理器系统（PC工作站或SMP）， 每个结点都有自己的存储器、I/O设备和操 作系统。机群对用户和应用来说是一个单 一的系统，它可以提供低价高效的高性能 环境和快速可靠的服务。 16、机群系统关键技术是什么？ 高效的通信系统； 并行程序设计环境； 多种并行语言的支持；
17、什么是并行处理机？ 适用于高速数值计算，具有比较固定的结 构，依靠的并行措施是资源重复，互联网 络规定了处理单元的连接模式，基本上是 一台向量处理专用计算机。 18、llliac Ⅳ由哪三大部分组成？ 1. 专门对付数组运算的处理单元阵列 2. 阵列控制器 3. 标准的B6700计算机
19、多处理机系统与并行处理机的主要差别 是什么？ 1. 并行处理机的并行性在于指令内部，而 多处理机的并行性在于指令外部 2. 并行处理机把同种操作系统集中在一起， 由指令直接启动各个PE同时工作多处理机 用专用指令表示并发关系，一个任务开始 执行时能够派生出与他同时执行的另一些 任务如果任务多余处理机数，则进入任务 队列等候 3. 并行处理机只有一个CU，自然同步， 多处理机执行时间可能互不相同
3、证明在浮点数的字长和表数范围一定时， 尾数基值rm 取2或4具有最高的表数精度。 4、假设一条指令的执行过程分为"取指令"、 "分析"和"执行"三段，每一段的时间分别 为△t、2△t和3△t。在下列各种情况下， 分别写出连续执行n条指令所需要的时间表 达式。 (1)顺序执行方式。 (2) "取指令"、 "分析"和"执行"重叠。
目的是：利用多台处理机并发执行一个作 业，使得执行速度比单处理机块着重解决 的问题 着重解决的技术问题： 1. 硬件结构上多 处理机，主存，I/O子系统之间应有高带宽， 低价格，灵活无规则互联，尽可能不发生 信息传送冲突 2. 从并行语言并行算法编译 等，最大限度的开发程序并行性 3. 大的任 务如何分成多个子任务 4. 从操作系统上解 决并行任务分配，调度和资源分配；任务 或进程间的同步，死锁竞争等问题的解决
21、在多处理机系统中,Cache一致性问题由 什么引起,主要采用哪两种方法解决? Cache一致性问题主要由共享可写的 数据、进程迁移、I/O 传输等原因产生。目 前主要采用监听协议和基于目录的协议， 分别适用于不同结构 22、采用并行处理机的SIMD 计算机主要特 点是什么？
23、超标量处理机和超流水线处理机异同点。 超标量处理机和超流水线处理机都可以 在一个时钟中发射多条指令。所不同的是， 超标量处理机是在一个时钟中同时发射多条 指令，其最基本的要求是必须在有两套或 两套以上完整的指令执行部件。而超流水 线处理机是在一个时钟周期中分时发射多 条指令，他只需要增加少量硬件，是通过 各部分硬件的充分重叠工作来提高处理机 性能的。从流水线的时空图上看，超标量 处理机采用的是空间并行性，而超流水线 处理机采用的是时间并行性。