系统结构第三章复习要点
第三章 计算机系统分层结构
PF
CF
奇偶（偶/奇）
进位（是/否）
PE
CY
PO
NC
3．总线
所谓总线是一组能为多个部件分时共享的公共信息传送线路， 它分时接收各部件送来的信息，并发送信息到有关部件。
由于多个部件连接在一组公共总线上，可能会出现多个部件争 用总线，因此需设置总线控制逻辑以解决总线控制权的有关问题。
总线分类:
CPU内部总线用来连接CPU内的各寄存器与ALU ; 系统总线用来连接CPU、主存储器与I/O接口，它通常包括 三组：数据总线、地址总线和控制总线。 按总线传送的方向可将总线分为单向总线和双向总线。
CPU是计算机的核心组成部分
3.1.1
CPU的组成
• 由算术逻辑部件ALU 、控制器、各种寄存器（寄 存器群）和CPU内部总线（连接部件） • 另：Cache
•
1．ALU部件
ALU的功能是实现数据的算术与逻辑运算 两个输入端口，参加运算的两个操作数，通常 来自CPU中的通用寄存器或ALU总线。 控制信号：ADD,SUB,OR,AND等 输出：运算结果
时序控制方式就是指微操作与时序信号之间采取何种关系，
它不仅直接决定时序信号的产生，也影响到控制器及其他部件的组 成，以及指令的执行速度。
1．同步控制方式
同步控制方式是指各项操作由统一的时序信号进行同步控制。 同步控制的基本特征是将操作时间分为若干长度相同的时钟 周期（也称为节拍），要求在一个或几个时钟周期内完成各个微 操作。在CPU内部通常是采用同步控制方式 。 同步控制方式的优点是时序关系简单，结构上易于集中，相应 的设计和实现比较方便。
计算机系统结构
系统的层次结构
★★
5层
翻译(编译器)
计算机系统结构复习
n
2
pi (pi 表示第 i 种操作码在程序中出现的概率)
4
Copyright 2011
计算机系统结构复习提纲
© 计 081
固定长编码相对于 Huffman 编码的信息冗余量： R 1 必须知道每种操作码在程序中出现的概率
pi log i
1
n
2
pi
log n
2
扩展编码法
Huffman 操作码的主要缺点： 操作码长度很不规整，硬件译码困难 与地址码共同组成固定长的指令比较困难 扩展编码法：由固定长操作码与 Huffman 编码法相结合形成
存在的问题
以硬件为主固件为辅 固件的主要缺点是： 执行速度低。目前，ROM 的速度低于 SRAM 一条机器指令通常要多条微指令解释执行 固件的主要优点是： 便于实现复杂指令，便于修改指令系统 以硬联逻辑为主来实现指令系统 对于少数复杂的指令，目前的许多处理机也用微程序技术实现。 RISC 对编译器造成的困难主要有： (1)必须精心安排每一个寄存器的用法，以便充分发挥每一个通用寄存器的效率，尽量减少访问主存储器的次数。 (2)做数据和控制相关性分析，要调整指令的执行序列，并与硬件相配合实现指令延迟技术和指令取消技术等。 (3)要设计复杂的子程序库，RISC 的子程序库通常要比 CISC 的子程序库大得多。
2. 数据表示的含义及与数据结构的关系
数据表示的定义： 数据表示是指计算机硬件能够直接识别，可以被指令系统直接调用的那些数据类型。 例如：定点、逻辑、浮点、十进制、字符、字符串、堆栈和向量等 数据类型：文件、图、表、树、阵列、队列、链表、栈、向量、串、实数、整数、布尔数、字符等 确定哪些数据类型用数据表示实现，是软件与硬件的取舍问题
西安交大-计算机系统结构复习提纲(可打印)
1. 开发 ILP 的两种方法 硬件动态，软件静态
2. 流水线中的调度策略 集中式调度、分布式调度 动态调度——乱序 Tomasulo 算法 分布式检测：重命名（换名）
3. 动态分支预测 针对控制相关，由硬件处理， 分支历史表 BHT——历史状态， 分支目标缓冲器 BTB——历史目标地址
5. 指令结构功能设计 CISC 机：三个目标优化 （也反映了编译，操作系统和系统结构的关系） 面向目标程序、面向高级语言、面向操作系统
RISC 机： 导致 RISC 机产生的缘由； （2-8 定理；控制器负责；不易纠错修改） 设计 RISC 机遵循的基本原则；
三、计算与设计
1. 指令格式设计 2. 指令格式的优化
延迟转移技术（延迟槽） 9. 流水线中的中断处理
不精确断点、精确断点 10. 向量处理机
向量数据表示，向量指令 向量处理方式
三、计算与设计
1. 时空图 2. 性能分析 3. 非线性流水线最小平均启动时间
第四章：指令级并行
一、基本概念——名词
超标量，超流水，动态调度，静态调度，超长指令字，保留站，Tomasulo 算法，ILP，BHT， BTB，ROB，前瞻执行（先执行再确认）
计算机系统结构是机器语言程序员或编译程序编写者所看到的外特性。所谓外特性，就 是计算机的概念性结构和功能特性。
（还有一个系统结构定义，这是由于存在计算机系统层次结构，不同的人看到不同的计 算机结构） 2. 计算机系统结构、组成与实现的三者关系：
系统结构——存在某个部件 计算机组成——罗技实现，门一级实现 计算机实现——物理实现，器件一级实现
第三章：流水线技术
一、基本概念——名词
先行控制，流水线，单功能流水线，标量流水线，重定向，分支预取，专用通道，无冲突调 度方法，冲突向量，启动距离，性能分析，时空图，缓冲技术，预处理等
人体解剖生理学---第三章神经系统结构2
质前联合交叉到对侧前角细胞。 ⑩ 网状脊髓束：起于脑干网状结构，与前角
细胞联系，调节肌张力。
脊髓的功能： 1、传导机能： 中继站，能把冲动传导到高级中枢和效应 器：
脑→脊髓→效应器 感受器→脊髓→脑 2、反射机能： 浅反射、深反射和内脏反射。
交通支：连于脊神经与交感干之间。
大多数脊神经组成了三个主要的神经丛，即颈丛、 臂丛和腰骶丛。
颈丛：起源于C1-C4脊神经，其分支支配舌骨的 肌肉，以及颈部和头后部的肌肉。颈丛一个中央的 分支是支配横膈膜的膈神经，与呼吸的调节有关。
臂丛：起源于C5-T1脊神经，形成5个主要的神 经分支，分布支配上肢和肩部肌肉。
12 对脑神经记忆口诀：
1嗅、2视、3动眼； 4滑、5叉、6外展； 7面、8听、9舌咽， 10迷、11副、12、舌下泉
脑干连脑神经根歌诀
中脑连三四，桥脑五至八； 九至十二对，要在延髓查。
十二对脑神经出脑部位：
端脑：嗅神经 中脑：视神经、动眼神经、滑车神经 脑桥：三叉神经、外展神经、面神经、前庭蜗神经 延髓：舌咽神经、迷走神经、副神经、舌下神经
皮层的深面为白质，白质内还有灰质核，这些 核靠近脑底，称为基底核（或称基底神经节）。基 底核中主要为纹状体。
纹状体由尾状核和豆状核组成。尾状核前端粗、 尾端细，弯曲并环绕丘脑；豆状核位于尾状核与丘 脑的外侧，又分为苍白球与壳核。
尾状核与壳核在种系发生（即动物进化）上出 现较迟，称为新纹状体，而苍白球在种系发生上出
大脑皮层的组织结构：
分 子 层：水平细胞，水平纤 维, 星形细胞。
外 粒 层：星形细胞，小锥体 细胞。
吉林大学计算机系统结构题库第三章
第三章流水线技术知识点汇总先行控制、流水线、单功能流水线、多功能流水线、静态流水线、动态流水线、部件级流水线、处理机级流水线、处理机间流水线、线性流水线、非线性流水线、顺序流水线、乱序流水线、时空图、流水线性能评价（吞吐率、加速比、效率）、解决流水线瓶颈问题方法、相关（数据相关、名相关、控制相关）、换名技术、流水线冲突（结构冲突、数据冲突、控制冲突）、流水线互锁机制、定向技术、指令调度、预测分支失败、预测分支成功、延迟分支（从前调度、从失败处调度、从成功处调度）、流水寄存器、3种向量处理方式（横向、纵向、纵横）、链接技术。
简答题1.流水技术有哪些特点？（答出4个即可）（知识点：流水线）答：1.将处理过程分解为若干子过程，由专门的功能部件来实现，2各段的时间尽可能相等，3各部件间都有一个缓冲寄存器，4适用于大量重复的时序过程，5需要通过时间和排空时间。
2.什么是静态流水线？什么是动态流水线？（知识点：静态流水线、动态流水线）答：同一时间段内，多功能流水线中的各段只能按同一种功能的连接方式工作；同一时间段内，多功能流水线中的各段可以按照不同的方式连接同时执行多种功能。
3.什么是单功能流水线？什么是多功能流水线？（知识点：单功能流水线、多功能流水线）答：只能完成一种固定功能的流水线。
流水线的各段可以进行不同的连接，以实现不同的功能。
4.什么是线性流水线？什么是非线性流水线？（知识点：线性流水线、非线性流水线）答：流水线的各段串行连接，没有反馈回路。
流水线中除了有串行的连接外，还有反馈回路。
5.列举3种相关。
（知识点：相关）答：数据相关，名相关，控制相关。
6.流水线中有哪三种冲突？各是什么原因造成的？（知识点：流水线冲突）答：结构冲突，硬件资源满足不了指令重叠执行的要求；数据冲突，指令在流水线中重叠执行时需要用到前面指令的执行结果；控制冲突，流水线遇到分支指令和其他会改变PC值的指令。
7.选择至少2种解决流水线结构冲突的方法简述。
【软件体系结构】 复习
第一章1. 体系结构发现、演化、重用体系结构发现解决如何从已经存在的系统中提取软件的体系结构，属于逆向工程范畴。
由于系统需求、技术、环境、分布等因素的变化而最终导致软件体系结构的变动，称之为软件体系结构演化。
体系结构重用属于设计重用，比代码重用更抽象。
由于软件体系结构是系统的高层抽象，反映了系统的主要组成元素及其交互关系，因而较算法更稳定，更适合于重用。
2.基于软件体系结构的软件开发方法：问题定义—>软件需求—>软件体系结构—>软件设计—>软件实现3.评价软件体系结构的方法权衡分析方法（ATAM方法），软件体系结构分析方法（SAAM方法）,中间设计的积极评审（ARID方法）第二章1. 建模结构模型：研究结构模型的核心是体系结构描述语言。
以体系结构的构件，连接件和其他概念来刻画结构。
并力图通过结构来反映系统的重要语义内容。
框架模型：与结构模型类似，但不太侧重细节，而侧重于整体结构。
动态模型：是对结构和框架模型的补充，研究系统大颗粒的行为性质。
过程模型：研究构造系统的步骤和过程，结构是遵循某些过程脚本的结果。
功能模型：认为体系结构是由一组功能构件按层次组成，下层向上层提供服务。
功能模型可以看作是一种特殊的框架模型。
4+1视图模型：逻辑视图、进程视图、物理视图、开发视图和场景视图逻辑视图主要支持系统的功能需求，即系统提供给最终用户的服务。
在逻辑视图中，系统分解成一系列的功能抽象，这些抽象主要来自问题领域。
这种分解不但可以用来进行功能分析，而且可用作标识在整个系统的各个不同部分的通用机制和设计元素。
在面向对象技术中，通过抽象、封装和继承，可以用对象模型来代表逻辑视图，用类图来描述逻辑视图开发视图通过系统输入输出关系的模型图和子系统图来描述。
进程视图侧重于系统的运行特性，主要关注一些非功能性的需求。
物理视图主要考虑如何把软件映射到硬件上。
逻辑视图和开发视图描述系统的静态结构，而进程视图和物理视图描述系统的动态结构。
第三章人类的生殖和发育复习课件济南版生物八年级上册(1)
3、保持稳定情绪
高兴、愉快、满意等积极的情绪可以提ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ人体 的机能，使人的免疫力增强，有助于智力的发 展。因此，在学习生活中，青少年应保持积极 的情绪，做到“乐学”，这样会提高学习效率。
（1）学会自我调节 利用合理宣泄、适当倾诉或体育娱乐转移注意力
等方式
（2）主动控制自己不符合社会道德和规范的要求 和奢望,不苛求社会与他人。
①卵黄 ②胎盘 ③脐带 ④母体（C ）
A．①③B．②④C．①④D．②③
5.如图为女性生殖系统的部分结构示意图，下列说法不正确
的是（ C ）
A．生产卵细胞并分泌雌性激素的是① B．受精卵形成的场所是② C．怀孕是指受精卵植入③的内膜的过程 D．胚胎发育的场所是③
6.女性的卵巢和输卵管通常被称作子宫的附件．下列说法正
胎儿是图中序号[ 3 ]所示部分。[4]是_子__宫__ 胎儿在子宫内发育时，需要的营养物质和氧气是直接通 过图中序号
[ 1 ]和[2 ] 所示的结构从母体获得。
12.如图是与生殖有关的结构示意图，请分析回答：
（1）甲、乙两图比较，甲图所示生殖结构由多种组织构成， 属于 器官 层次，乙图所示生殖结构Ⅰ属于 细胞 层 次．
A．开展正常人际交往，通过正常渠道学习青春期卫生知识 B．将自己对性知识的疑惑埋藏在心里 C．正确对待身体变化，性器官的发育，第二特征的出现等 D.树立远大理想情操，把精力集中在学习和培养高尚情操上
4.“十月怀胎，一朝分娩”．母亲在怀孕期间，身体负担明 显加重．在从受精卵到胎儿呱呱坠地前的整个过程中，其 生长发育所需各种营养物质获取于：
复习主题二 青春期发育
自主学习，回答下列问题：
1、青春期发育的生理变化？
2、青春期发育的心理变化？
第三章_计算机网络体系结构要点
源进程传送消息到目 标进程的过程： 消息送到源系统的 最高层； 从最高层开始，自 上而下逐层封装； 经物理线路传输到 目标系统； 目标系统将收到的 信息自下而上逐层 处理并拆封； 由最高层将消息提 交给目标进程。
源进程 消息
逻辑通信
目标进程 消息
N+1 N N-1
Pn+1
Pn Pn-1
第三章 计算机网络体系结构
本章学习要点：
网络体系结构与协议的概念
OSI参考模型
TCP/IP参考模型 OSI与TCP/IP两种模型的比较
3.1 网络体系结构与协议的概念
3.1.1 什么是网络体系结构
计算机网络体系结构是指整个网络系统的 逻辑组成和功能分配，它定义和描述了一 组用于计算机及其通信设施之间互连的标 准和规范的集合。 也就是说：为了完成计算机间的通信合作， 把计算机互连的功能划分成有明确定义的 层次，规定了同层次实体通信的协议及相 邻层之间的接口服务。网络体系结构就是 这些同层次实体通信的协议及相邻层接口 的统称，即层和协议的集合。
3.1.2 什么是网络协议 从最根本的角度上讲，协议就是规则。 网络协议，就是为进行网络中的数据交 换而建立的规则、标准或约定。连网的 计算机以及网络设备之间要进行数据与 控制信息的成功传递就必须共同遵守网 络协议。
网络协议主要由以下三要素组成： 语法 语法是以二进制形式表示的命令和相应的结 构，确定协议元素的格式（规定数据与控制 信息的结构和格式）如何讲 语义 语义是由发出请求、完成的动作和返回的响 应组成的集合，确定协议元素的类型，即规 定通信双方要发出何种控制信息、完成何种 动作以及做出何种应答 。讲什么 交换规则 交换规则规定事件实现顺序的详细说明，即 确定通信状态的变化和过程， 。应答关系
计算机系统结构-第三章(习题解答)
计算机系统结构-第三章(习题解答)1. 什么是存储系统？对于一个由两个存储器M 1和M 2构成的存储系统，假设M1的命中率为h ，两个存储器的存储容量分别为s 1和s 2，存取时间分别为t 1和t 2，每千字节的成本分别为c 1和c 2。
⑴ 在什么条件下，整个存储系统的每千字节平均成本会接近于c 2？ ⑵ 该存储系统的等效存取时间t a 是多少？⑶ 假设两层存储器的速度比r=t 2/t 1，并令e=t 1/t a 为存储系统的访问效率。
试以r 和命中率h 来表示访问效率e 。
⑷ 如果r=100，为使访问效率e>0.95，要求命中率h 是多少？⑸ 对于⑷中的命中率实际上很难达到，假设实际的命中率只能达到0.96。
现在采用一种缓冲技术来解决这个问题。
当访问M 1不命中时，把包括被访问数据在内的一个数据块都从M 2取到M 1中，并假设被取到M 1中的每个数据平均可以被重复访问5次。
请设计缓冲深度（即每次从M 2取到M 1中的数据块的大小）。
答：⑴ 整个存储系统的每千字节平均成本为：12s 1s 2c 2s 1s 1c 2s 1s 2s 2c 1s 1c c ++⨯=+⨯+⨯=不难看出：当s1/s2非常小的时候，上式的值约等于c2。
即：s2>>s1时，整个存储器系统的每千字节平均成本会接近于c2。
⑵ 存储系统的等效存取时间t a 为：2t )h 1(1t h t a ⨯-+⨯=⑶r)h 1(h 1t )h 1(t h t t t e 211a 1⨯-+=⨯-+⨯==⑷ 将数值代入上式可以算得：h>99.95% ⑸通过缓冲的方法，我们需要将命中率从0.96提高到0.9995。
假设对存储器的访问次数为5，缓冲块的大小为m 。
那么，不命中率减小到原来的1/5m ，列出等式有：m596.0119995.0--= 解这个方程得：m=16，即要达到⑷中的访问效率，缓冲的深度应该至少是16（个数据单位）。
农业生态学第三章--系统结构
第一节 概述
二、合理农业生态系统结构的标志 1． 生物适应环境 2． 生物与生物之间相互配合 3． 各组分之间量比关系协调 4． 有利于农业生产的可持续发展 5. 有较高的生产力和经济效益
第二节 农业生态系统的水平结构
一、农业生态景观与农业生态系统的水平结构 1． 景观多样性(landscape biodiversity) 2． 边缘效应与生态交错带 （1） 城郊农业 （2） 基塘系统与滩涂养殖 （3） 农户庭院经济
第三章 农业生态系统的综合结构
第一节 概述
一、生态系统的结构 物种结构（species structure, 组分结构） 时间结构（temporal structure) 空间结构：水平结构(horizontal structure)
垂直结构(vertical structure） 营养结构（nutritious structure , 食物链结构）
第二节 农业生态系统的水平结构
二、自然条件对水平结构的影响 1． 种植业与温度的关系。如不同气候条件下的农作物和耕 作制度。 2． 耕地复种指数与温湿度的关系。如从东到西的变化。 动物种类与气候的关系。干旱、寒冷（骆驼、牦牛、藏 绵羊、黄牛）与湿润地区（水牛、大象等）的动物种类不 同。
第二节 农业生态系统的水平结构
Байду номын сангаас
第三节 农业生态系统的垂直结构
2． 地形变化与垂直结构 （1） 大尺度地形变化： 如四川、云南高原：从低热层（甘蔗、冬春季蔬菜、热带性果树、药 材等） 中暖层：发展粮、油、生猪、蚕桑、烤烟等）；高寒层：细毛羊、冷杉、 铁杉等。 （2） 小尺度地形变化： 如四川江津县大桥乡：山顶松杉带帽；半山果棕缠腰；沟坝田土间套； 低洼地养四大家鱼。又如广东潮州市官塘区秋溪乡的农业生产布局， 坡顶用材林，坡腰经济林、果树，坡脚果树，旱地蔬菜、旱粮，水 田水稻，低洼地养鱼等。
计算机系统结构 复习要点
计算机系统结构：第一章基本概念填空题、选择题复习：1、从使用语言角度，系统按功能划分层次结构由低到高分别为：微程序机器M0、传统机器M1、操作系统机器M2、汇编语言机器M3、高级语言机器M4、应用语言机器M5.2、计算机系统的设计思路：“从中间开始”设计的“中间”是指层次结构中的软硬件交界面，目前多数在传统机器语言机器级与操作系统机器级之间。
3、翻译与解释的区别与联系：区别：翻译是整个程序转换，解释是低级机器的一串语句仿真高级机器的一条语句；联系：都是高级机器程序在低级机器上执行的必须步骤。
4、模拟与仿真的区别：模拟：用机器语言解释实现软件移植的方法，解释的语言存在主存中；仿真用微程序解释，存储在控制存储器中。
5、解决好软件的可移植性方法有统一高级语言、采用系列机、模拟与仿真。
6、系列机必须保证向后兼容，力争向上兼容。
7、非用户片也称通用片，其功能是由器件厂生产时定死的，器件的用户只能用，不能改；现场片，用户根据需要改变器件内部功能；用户片是专门按用户的要求生产高集成度VLSI器件，完全按用户的要求设计的用户片称为全用户片。
一般同一系列内各档机器可分别用通用片、现场片或用户片实现。
8、计算机应用可归纳为向上升级的4类：数据处理、信息处理、知识处理、智能处理。
9、并行性开发的途径有：时间重叠、资源重复和资源共享。
10、并行性是指：同一时刻或同一时间间隔内完成两种或两种以上性质相同或不同的工作，并行性包含同时性和并发性二重含义。
11、科学计算中的重大挑战性课题往往要求计算机系统能有1TFLOPS的计算能力、1TBYTE 的主存容量、1TBYTE/S的I/O带宽。
12、并行处理计算机的结构：流水线计算机——时间重叠，阵列处理机——资源重复，多处理机——资源共享。
13、多机系统分多处理机系统和多计算机系统，多处理机系统：多台处理机组成的单一系统，多计算机系统：多台独立的计算机组成的系统。
14、多机系统的耦合度可以分为最低耦合、松散耦合和紧密耦合。
第三章 农业生态系统结构--..
效益
（三）食物链结构类型
3、食物链解列
（1）处理污染土壤
（2）污水处理 4、食物链结构举例
（1）以养殖业为主的食物链结构
（2）畜禽---沼气食物链结构 （3）以污水自净为中心的食物结构
第三章 农业生态系统结构---综合结构
一、概述 二、空间结构（水平结构、垂直结构）
三、时间结构
四、营养结构
一、概述
（一）定义
生态系统的结构：指生态系统组分在空间、时间 上的配置及组分间的能物流顺序关系。 （二）生态系统结构的类别 1、物种结构 2、空间结构（水平结构、垂直结构） 3、时间结构 4、营养结构
二、空间结构
影响水平结构的因素 1、不同自然环境条件 2、农业区位 （1）自然区位 （2）杜能的农业经济区位 （3）生态经济区位 3、社会经济条件 （1）人口密度梯度 （2）城乡经济梯度
二、空间结构
（二）垂直结构 1、自然地理位置 （1）流域位置与垂直结构 （2）地形变化与垂直结构 2、农田立体模式 （1）农作物间作 （2）稻田养鱼 （3）稻萍鱼 （4）农田种菇
利用边缘效应，可充分开发利用边缘地带 1、城郊农业：城市郊区地处城市和乡村的边缘地带、交通方便、
信息灵通，可以较快地引进城市的先进技术，又可以将优势辐射 到周围农村。因此，不少城市郊区利用这种特点，逐步建立以生 产蔬菜和副食品为主的生产体系，在发展种植业的基础上，大力 发展畜牧业和水产养殖业，使郊区成为城市市场的蔬菜和农副产 品生产的重要基地。 2、基塘系统和滩涂养殖 3、农户庭院经济：农户的住地与周围农地也有一交错区，这就 是广义 上的庭院。在丘陵我农户利用四周坡地栽种果树、经济林 木等；在平原或郊区利用庭院种植蔬菜、药材、花卉、培育食用 菌等到；在湖塘等水面较多的地区一般以养殖场为主。
计算机系统结构第三章（习题解答）
1. 什么是存储系统？对于一个由两个存储器M 1和M 2构成的存储系统，假设M1的命中率为h ，两个存储器的存储容量分别为s 1和s 2，存取时间分别为t 1和t 2，每千字节的成本分别为c 1和c 2。
⑴ 在什么条件下，整个存储系统的每千字节平均成本会接近于c 2？ ⑵ 该存储系统的等效存取时间t a 是多少？是多少？⑶ 假设两层存储器的速度比r=t 2/t 1，并令e=t 1/t a 为存储系统的访问效率。
试以r 和命中率h 来表示访问效率e 。
⑷ 如果r=100，为使访问效率e>0.95，要求命中率h 是多少？是多少？⑸ 对于⑷中的命中率实际上很难达到，对于⑷中的命中率实际上很难达到，假设实际的命中率只能达到假设实际的命中率只能达到0.96。
现在采用一种缓冲技术来解决这个问题。
采用一种缓冲技术来解决这个问题。
当访问当访问M 1不命中时，不命中时，把包括被访问数把包括被访问数据在内的一个数据块都从M 2取到M 1中，并假设被取到M 1中的每个数据平均可以被重复访问5次。
请设计缓冲深度（即每次从M 2取到M 1中的数据块的大小）。
答：答：⑴ 整个存储系统的每千字节平均成本为：整个存储系统的每千字节平均成本为：12s 1s 2c 2s 1s 1c 2s 1s 2s 2c 1s 1c c ++´=+´+´=不难看出：当s1/s2非常小的时候，上式的值约等于c2。
即：s2>>s1时，整个存储器系统的每千字节平均成本会接近于c2。
⑵ 存储系统的等效存取时间t a 为：为：2t )h 1(1t hta´-+´=⑶r)h 1(h 1t )h 1(t h t t t e 211a1´-+=´-+´==⑷ 将数值代入上式可以算得：h>99.95% ⑸通过缓冲的方法，我们需要将命中率从0.96提高到0.9995。
高级计算机系统结构期末考试复习总结
第一章量化设计与分析根底1.计算机性能提升表现在哪些方面：半导体技术不断提高，如特征尺寸和时钟频率；计算机体系结构不断改良，如高级语言编译器、标准化的操作系统和指令更为简单的RISC 体系结构。
2.并行分类：1〕应用程序的并行分类：数据级并行(DLP)：同时操作多数据任务级并行(TLP)：创立了一些能够独立处理但大量采用并行方式执行的工作任务2〕硬件的体系结构：指令级并行(ILP)：在编译器帮助下。
利用流水线的思想开发数据级并行，利用推理执行的思想以中等水平开发数据集并行。
向量体系结构和图像处理单元(GPUs)：将单条指令并行应用于一个数据集，来到达数据集并行线程级并行：在紧耦合硬件模型中开发数据集并行或任务及并行，这种模型允许在线程之间进行交互。
请求级并行：在程序员或操作系统制定的大量去耦合任务之间开发并行3.Flynn’s分类是如何分类的？Flynn’s分类主要分为四类：1）单指令流、单数据流(SISD)：一条指令处理一个数据，可以利用指令级并行(ILP)2）单指令流、多数据流(SIMD)：将大量重复设置的处理单元按一定方式互连成阵列，在单一控制部件CU(Contrul Unit)控制下对各自所分配的不同数据并行执行同一指令规定的操作，主要应用于向量体系结构、多媒体扩展指令和图像处理单元(Graphics processor units) 3）多指令流、单数据流(MISD)：用多个指令作用于单个数据流，没有商业实现4）多指令流多数据流(MIMD)：每个处理器都提取自己的指令，对自己的数据进行操作，主要用于开发线程级并行TLP〔紧耦合MIMD〕和请求级并行RLP〔松耦合MIMD〕4.什么是“真正〞的计算机体系结构？1）满足目标和功能需求的组成和硬件；2）限制条件下最大化性能：本钱、功耗、可用性；3）包括指令集体系结构(ISA)，微体系结构，硬件5.计算题：可靠性的计算平均无故障时间：Mean time to failure (MTTF)，MTTF是故障率的倒数。
第三章 第一节 生态系统的结构 --高中生物苏教版2019 选择性必修2
特例生物 成细菌，如硝化细 寄生的微生物和植物， 如蜣螂、蚯蚓、秃
菌等
如寄生细菌、菟丝子等 鹫等
地位 生态系统最基本、 生态系统的重要成分 生态系统的必备成分 最关键的生物因素
2.生态系统组成成分之间的相互关系
(1)非生物因素是生态系统中生物群落的物质和能量的最终来源，是生态 系统的基础。 (2)生产者通过光合作用(或化能合成作用)把非生物因素转变成可以被生 物体利用的物质和能量，架起了从非生物环境到生物群落的“桥梁”， 是生态系统不可缺少的成分。 (3)消费者是生态系统中最活跃的成分。消费者能加快生态系统的物质循环。 (4)分解者是生态系统中物质循环的关键环节。如果一个生态系统中没有 分解者，生态系统的物质循环受阻，生态系统就会崩溃。
(2)消费者 ①概念：依赖生产者制造的有机物生存，它们主要是直接或间接地以植 物为食的异养生物。 ②类型：a. 初级 消费者：直接以植物为食的植食性动物，如兔、羊。 b. 次级 消费者：以植食性动物为食的肉食性动物，如啄木鸟。 c.三级消费者：以肉食性动物为食的动物。 ③作用：消费者依靠自身的代谢作用，能将摄取的有机物转化为自身所 需要的物质，并将代谢过程中产生的二氧化碳、 含氮废物 等无机物排出 体外。 ④意义：消费者加快了生态系统中的 物质循环 。
判断正误
(1)捕食食物链中只有生产者和消费者，无分解者( √ ) (2)食物网中两种生物之间只有捕食关系( × ) (3)生态系统的结构指的就是食物链和食物网( × ) (4)同一生物在不同食物链中所占的营养级可能不同( √ ) (5)“螳螂捕蝉，黄雀在后”这条食物链中，螳螂是第二营养级( × ) (6)食物网的复杂程度主要取决于生态系统中生物的数量( × )
二、生态系统的营养结构
计算机体系结构第三章答案
第三章答案三、流水线技术（80空）1、对阶尾数相加2、求阶差规格化3、时间流水线的各段4、尽量相等流水线的瓶颈5、通过时间大量重复的时序输入端能连续地提供任务6、静态动态7、部件级处理机级8、标量流水处理机向量流水处理机9、线性流水线非线性流水线10、执行/有效地址计算周期存储器访问/分支完成周期11、译码读寄存器12、ALUoutput←A op B ALUoutput←NPC + Imm13、分支 STORE指令14、ALU指令 LOAD指令15、单周期多周期16、重复设置指令执行功能部件流水17、吞吐率等功能非流水线18、通过时间排空时间19、流水线寄存器的延迟时钟扭曲20、数据相关控制相关21、结构相关数据相关22、结构数据23、硬件开销功能单元的延迟24、写后读读后写写后读25、写后读读后写26、PC值改变为分支转移的目标地址 PC值保持正常（等于当前值加4）27、目标地址分支转移条件不成立28、8 存储器29、多功能线性 830、水平处理方式垂直处理方式31、纵向处理方式纵横处理方式32、存储器向量寄存器33、访问存储器的次数对存储器带宽的要求34、每秒执行多少指令（MIPS）每秒取得多少个浮点运算结果（MFLOPS）35、512 836、链接技术向量循环或分段开采技术37、源向量结果向量38、向量功能部件标量寄存器向量寄存器块39、向量寄存器向量功能部件3.1 流水线的基本概念1、流水线：将一个重复的时序过程，分解为若干个子过程，而每一个子过程都可有效地在其专用功能段上与其他子过程同时执行。
2、单功能流水线：只能完成一种固定功能的流水线。
3、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。
4、静态流水线：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。
5、动态流水线：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。
计算机系统结构 第三章自考练习题答案
47. 总线控制机构为解决 N 个部件使用总线时优先次序的裁决， 集中式独立请求需外加控制 线线数为（ B ） 。 A．3 B. 2N+1 C. 2+[log 2 N] D.N+2
48. 总线控制机构为解决 N 个部件使用总线时优先次序的裁决， 集中式串行链接需外加控制 线线数为（ A ） 。 A．3 B. 2N+1 C. 2+[log 2 N] D.N+2
18. 设通道数据传送期选择一次设备的时间为 T S ，传送一个字节的时间为 T D ，则传送 n 个字节的选择通道的（ 极限）流量 f max.select 等于（n/( T S + T D ) ） 。
19. 设通道数据传送期选择一次设备的时间为 T S ，传送一个字节的时间为 T D ，采用数据 宽度为 K 个字节的数组多路通道， 如果传送 n 其中， （ n>K） 个字节， 就需经 （ 次选择设备，其极限流量 f max.block 等于（k/( T S + T D ) ）。 。 [n/k] ）
54. 55. 56. 57.
四、简单应用题。
58. 描述控制方式中采用集中式串行链接时，总线的分配过程。 （ P64） 59. 非专用总线用集中式定时查询进行总线分配的优先序控制。 画出总线分配的结构原理框 图，并说明总线的分配过程。 P65） （ 60. 列举定时查询方式进行总线分配， 用程序控制优先序的四种方法以及对应可实现什么样 的总线使用优先序。 P65） （
第三章 总线、中断与输入输出系统 历年真题精选
1. 通道程序执行结束后引起的中断是（ B ） 。 A. 外中断 B. I/O 中断 C. 程序性中断 D. 机器校验中断 2．磁盘外部设备适合于连接到（ B ） 。 A. 字节多路通道 B. 数组多路通道或选择通道 C. 选择通道或字节多路通道 D. 数组多路通道或字节多路通道 3. 总线控制机构为解决 N 个部件使用总线时优先次序的裁决， 集中式定时查询， 需外加控 制线线数为（ D ） 。 A．3 B. N+2 C. 2N+1 D. 2+[log 2 N]
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Cache存储系统与虚拟存储系统的区别 主要地址映像方式（全相联映像、直接映 像、组相联映像）的映像原则和地址变换 过程 并行主存系统的两种组织方式单体多字存 储器和多体交叉存储器的特点 并行主存系统地址空间的划分 Cache存储系统的基本工作原理
第3章 存储系统结构
地址映像与变换 并行主存系统 高速缓冲存储器
Cache存储系统
虚拟存储系统
3.1 地址映像与变换
概念 全相联映像及其变换 直接映像及其变换 组相联映像及其变换
一、概念
在一个由M1和M2组成的两级存储系统中， M1和M2都划分成相同大小的存储块。 地址映像：将M2中的存储块按一定的规则 装入M1中的过程。 地址变换：每次访问M1时，将M2的地址变 换成M1地址的过程。
3.4 高速缓冲存储器
基本结构和工作原理 透明性
一、Cache存储系统的工作原理
程序访问局部化性质 Cache基本工作原理
1、程序访问局部化性质 工作集
一个运行程序在t-T到t这个时间间隔内所访问 的存储块的集合称为该程序在时间t的工作集， 记为W(t,T) 如果能够将工作集全部装入Cache，可以大大 减少程序访问主存的次数
内部碎片
478
0 1023
4095
M2
M2地址 块内地址 块号
000001 0111011110 + 0 000101 1 000110 2 011001
块表
000110 0111011110
M1地址
三、直接映像及其变换
概念：将M2存储空间按M1大小等分成区。区 内各块按位置一一对应到M1的相应块上。M2 中第i块只能映像到M1中第 i mod Cb块位置上。 Cb为M1中存储块的个数。 块表：记录M1块号和M2区号信息。 地址变换：将i mod Cb与块内地址拼接成M1 地址。 优点：实现简单，成本低 缺点：块冲突概率高
1K
M1
1K
M2 存储块
二、全相联映像及其变换
地址映像：M2中任意一个存储块可以装入M1中 任意一块的位置 地址组成 块号 块内地址 块表：记录M2块号、M1块号和装入位信息。 地址变换：以M2块号为索引查块表，得到该块在 M1中对应的块号 优点：块冲突概率低，M1空间利用率高 缺点：查块表时间长
BM = W / TM
分析
CPU一次能够并行读出的字越多，主存频 宽就越大，但二者并非线性关系。 原因：
读出的字越多，存储器数据总线越长，导致传 输延迟增加 遇到转移指令，系统效率会下降
结论
由于程序的转移概率不会很低，提高并行 主存系统的频宽是有限的。
二、单体多字存储器
多个并行存储器与同一个地址寄存器连接， 同时被一个单元地址驱动，一次访问读出 沿n个存储器顺序排列的n个字 实现简单，但访存效率不高
直接映像
M2
M1
M2地址
块号Nv 区号nd 块号nv
块内地址Nr 块内地址nr 块内地址nr
M1地址
块号nv
M1块号
M2地址
M1地址
M1
四、组相联映像及其变换
概念：各组之间直接映像，组内各块之间全相 联映像。M2中的每一块可以映像到M1中唯一 的一个组中的任何一个位置 块表：记录M2区号、M2组内块号和M1块号 信息。 地址变换：将M2组号、组内块号与块内地址 拼接成M1地址。 优点：块冲突概率低
三、多体交叉存储器
在包含多个能够独立编址的多体并行主存 系统中，各分体间的地址编号采用交叉方 式。
1、多体交叉编址
2、多体交叉存储体分时工作原理 Nhomakorabea每个存储体的启动间隔为 其中：Tm为每个存储体的访问周期， n为存储体个数
三、并行主存系统地址空间的划分
三、并行主存系统地址空间的划分
按高位地址划分 按低位地址划分
全相联地址映像
M2 M1
M2地址 M1地址
块号Nv 块号nv
块内地址Nr 块内地址nr
全相联地址变换
M2地址
M1地址
M2块号
M1块号
设每个块长1KB
M2地址＝1502 块号＝1 块内地址＝478
0000 0101 1101 1110
0
000001 0111011110
0#块 1#块 2#块 3#块 M2
按高位地址划分
实现方法：用地址码的高位部分区分存储体号， 低位部分是各存储体的体内地址 参数计算方法： m：每个存储体的容量 n：存储体的个数 j：存储体的体内地址，j=0，1，2，…，m-1 k：存储体的体号，k=0，1，2，…，n-1 主存地址A=m×k+j 存储器的体内地址Aj=A mod m 存储体体号：
2、 Cache基本结构
组相联地址映像
M2 M1
组相联地址变换
M2地址
M1地址
M2块号
M1块号
3.2 并行主存系统
并行主存系统频宽分析 单体多字存储器 多体交叉存储器 并行主存系统地址空间的划分
一、并行主存系统频宽分析
• 并行主存系统：通过引入并行和重叠技术，在保 持每位价格不变的情况下，使得主存的频宽得到 较大的提高 • 频宽：设某存储器的访问周期为TM，存储器字长 为W位，则频宽为：
按低位地址划分
实现方法：用地址码的低位部分区分存储体号， 高位部分是各存储体的体内地址 参数计算方法： m：每个存储体的容量 n：存储体的个数 j：存储体的体内地址，j=0，1，2，…，m-1 k：存储体的体号，k=0，1，2，…，n-1 主存地址A=n×j+k 存储器的体内地址 存储体体号： Ak=A mod m