体系结构论文-SMM浅析

Intel IA-32SMM浅析

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摘要

本文主要介绍了Intel IA-32体系结构SMM的基本概念和行为，包括SMM模式的切换、SMRAM结构、程序控制等，最后还简要介绍了SMM上的另类技术SMM Rootkit。

keywords:SMM,System Management Mode,SMI,SMRAM,Cache Poison,Rootkit,中断,系统管理模式,缓存投毒

1、SMM简介

SMM全称System Management Mode，中文名为系统管理模式，最初是Intel开发386SL、486SL笔记本计算机特别版本时引进的操作模式，一般台式机486并没有SMM，最后在Pentium以及后期的486处理器中列入标准规格。其他兼容厂商（如AMD）也在后期486、K5处理器加入SMM模式，因此Intel、AMD在SMM完全兼容。

SMM是一种特殊的处理器操作模式，最主要用于高级电源管理、硬件控制和OEM代码的执行。比如将空闲一段时间的显示器、磁盘甚至CPU关闭进入省电模式。该模式只能被系统固件使用，而且它对操作系统是完全透明的，也就是说操作系统不会知道CPU何时进入或者离开SMM。

SMM模式是权限最高的模式，可以执行任何特权指令和IO操作。如果说操作系统内核的权限等级是Ring0的话，SMM可以想象成Ring-2（硬件管理程序(HV)为Ring-1）。只有收到系统管理终端SMI才能进入SMM，执行RSM指令退出SMM。在SMM中没有地址映射，所有线性地址都对应物理地址，可以访问全部4G地址空间，而且物理地址扩展机制（PAE）也不再有效。

2、SMM内部机制

2.1、SMM

与其他模式的转换

如上图，任何其它模式都能收到SMI中断进入SMM 并在SMM执行完成后返回被中断的模式。

2.2、进入SMM

进入SMM是由中断信号SMI引起的，与所有中断一样，处理器在可中断点（通常是指令边界）检查到

SMI ，等待所有指令执行和访存完成后将当前处理器上下文存入SMRAM 中然后切入SMM 执行SMI 处理程序。

2.2.1、SMI

首先来看看导致SMM 的唯一途径SMI 。SMI 是由处理器SMI#管脚信号有效或者收到APIC （高级可编程控制器）总线的SMI 消息。它是不可屏蔽外部中断

并且独立于其它中断和异常的处理。

如上图，SMI 优先级高于所有调试中断、NMI 、可屏蔽中断和软中断。处理了SMI 进入SMM 前处理器会给硬件发信号，不同系列的处理器方式不同，但目的都是通知硬件将进入SMM 。

2.2.2、SMRAM

进入SMM 前处理器要将当前处理器的上下文存入SMRAM 以便退出时恢复原来状态，实现SMM 的透明。SMRAM 是SMM 的执行环境，里面存储了SMI 处理程序代码、执行时的数据、堆栈以及中断前的上下文等。SMRAM

结构如下：

SMRAM 在地址空间中的映射是由SMBASE 寄存器（不可见）存储的SMBASE 开始的一段内存空间，默认大小为64KB （寻址方式决定，下文将描述）。

SMBASE 开机时默认值是30000H ，不过BIOS 一般将它重定位到0A0000H 。SMRAM 偏移8000H 的地方是SMI 处理程序的入口，也就是进入SMM 后第一条指令的地址。偏移FFFFH 以下至偏移FE00H 是中

断前处理器上下文映像的存储空间。其结构如下：

其中保存了所有程序正常执行的环境，包括通用寄存器、段寄存器、控制寄存器（部分）、调试寄存器（部分）等，也保存了SMM 的状态信息。值得注意的是，Reserved 的区域并不是没有使用，许多状态如CR4、段寄存器不可见部分等都保存在Reserved 区域，不可读也不可写，根据处理器的不同存储情况会有变化，所以SMI 处理程序不能依赖于保留区域的内容。SMRAM 能在系统内存中也能在独立的RAM 中，如果在独立的RAM 中的话，要提供可编程的方法将SMRAM 映射到系统内存空间，也就是要在进入

SMM 前初始化SMRAM 空间，装入SMI 处理程序。要注意的是进入SMM 或退出SMM 时并不会自动刷新缓存（写回并令缓存失效）所以在与其它模式切换时将导致不一致性问题。SMM Rootkit 的一种方法就利用了这个特性。

2.3、执行SMM

2.3.1、运行环境初始化

进入SMM 后就将执行SMI 处理程序，因此要将处理程序执行环境设置好，主要是将各种寄存器的值设置

好。寄存器初始化情况如下图：

通用寄存器对程序控制没有影响所以不用做初始化；EFLAGS 设为2H 即所有标识清零（bit1恒为1）；EIP 设为8000H 也就是SMI 处理程序入口偏移；CS 段基址设为SMBASE （CS 段选择子后面描述）；其余段选择子和段基址都设为0，段界限设为4GB （原因后面说明）；

控制寄存器CR0的PE （保护）、EM 、TS （设置FPU ）、PG （分页）标识清零，其余标识不变；CR4全部清零，取消部分扩展功能；

调试寄存器DR7全部标识清零（bit10恒为1），禁止断点。

2.3.2、地址模式

在初始化时处理器将CR0中的PE 、PG 标识清除了，这样一来线性地址将被当成物理地址来对待，就像在实模式里一样，但是与实模式又有很大不同：SMM 中段界限是4GB 。也就是说SMM 中偏移可以是32位的。可以形象的称其为Big-Real-Mode 。

一个16位的段基址怎么能对应4GB 的段界限呢？这就不得不谈到IA-32的段寄存器。IA-32体系结构中段寄存器存储的内容叫段选择子（Segment Selector ），

在保护模式中它表示为：

也就是说他是指向描述符表的一个索引，将描述符中

的段基址、段界限等属性提取出来参与地址形成（关于描述符的内容请参考保护模式的相关资料）。在实模式中他只是简单地把选择子的内容左移4位当做段基址，界限为64KB 。

由此可见，地址形成并不是直接使用段寄存器的值，而是通过段寄存器取得段的属性保存起来参与地址

运算。如下图所示：

可见部分是段选择子，而真正的段属性保存在不可见部分，每当可见部分发生变化时就重新加载不可见部分。而不可见部分的段基址和段界限都是32位的。这就解释了前面的问题。

SMM 与实模式类似，将段寄存器的值左移4位当做段基址存入不可见部分，并设置段界限为4GB 。要注意的是，SMM 中默认的操作数和地址长度都是16位的，而16位的偏移是到不了4GB 的。所以要使用32位操作数或地址必须在指令前加上覆盖前缀（override prefixer ），例如使用32位寄存器间接寻址：

mov esi,00FFxxxxH mov ax,ds:[esi]2.3.3、中断处理

当处理器进入SMM 时所有硬件中断将被禁用：IF 标识清除，禁用可屏蔽中断；TF 标识清除，禁用单步中断；DR7清零，禁用断点中断；

NMI 、SMI 、A20M （20号地址线开关）被SMM 逻辑阻塞（blocked ）。应该注意的是SMM 是不可重入的，SMI 虽然被阻塞，但是SMM 中产生的第一个SMI （或NMI ）可以被锁存，并在退出SMM 后执行下一条指令前响应。软中断在SMM 中并没有屏蔽，如果要开启可屏蔽中断则置IF 位，要开启单步中断则置TF 位，要开启调试中断则要保存并设置好DR0-3、DR7（NMI 比较特殊，后面讨论）。而要处理这些中断则要保证终端服

务程序有效并且要在SMM中创建和初始化中断向量

表，而且是与实模式一样的中断向量：从线性地址0开始，每个向量包含CS、IP的4个字节的服务程序入口地址。

这样一来问题就来了：终端服务程序入口地址CS、IP都是16位的，所以服务程序不能处于1MB以上地址空间，否则程序控制无法转移到入口。更严重的问题是，转到中断服务程序时入栈的CS、IP也是16位的，也就是说EIP会被截断，如果被中断的指令偏移高于64KB，那么中断服务程序就不能正确地返回。一种解决方法是修改堆栈的返回地址。

由此可见在SMM中使用中断还是比较复杂的，所以Intel推荐在SMM代码中最好不要使用中断。

NMI比较特别，为了防止NMI嵌套，NMI处理程序中将阻塞NMI，然后在执行完IRET后重新启用。所以在SMM中执行一次IRET就可以响应NMI中断了。

对于NMI还有个特殊情况要考虑。前面提到了SMM 中会锁存第一个NMI。如果在NMI处理程序中SMI 发生并在SMM中锁存了一个NMI，退出SMM时所存的NMI将会被响应。这样一来原本不应该被嵌套的NMI发生了嵌套。

2.4、退出SMM

2.4.1、RSM

退出SMM的唯一方法就是执行RSM指令。而且RSM指令只有在SMM中才有效，如果不在SMM中RSM将导致无效操作码异常（#UD）。RSM将恢复在SMRAM中保存的处理器上下文，发出信号通知外部硬件SMM已退出，然后返回到被中断的程序。如果在SMM中对保存的处理器状态作了修改，那么连同这些修改一起恢复到当前处理器。

如果状态恢复时检测到无效状态，比如：CR4的保留位置1、CR0的状态冲突（PE-PG，NW-CD）等，处理器将进入关闭状态（shuntdown），然后产生一个特殊的总线周期来表明这一状态。在shutdown状态处理器停止执行指令直到RESET#（复位）、INIT#（初始化）或NMI#（前提是SMM中NMI未被阻塞）信号有效。Intel不支持用SMI#信号恢复shutdown状态，SMI的处理行为未定义。2.4.2、退出时的特殊功能

2.4.2.1、Auto Halt

Restart

进入SMM时根据当前是否HALT状态设置Auto Halt Restart Field。退出SMM时再检测Auto Halt Restart Field

，行为如下图所示：

在停机（HALT）状态进入SMM，如果bit0为1那退出SMM时回到HALT状态，如果为0那么继续执行被中断的下一条指令。

另外，在SMM中，如果不允许可屏蔽中断那么HTL 指令也不应该被执行，不然就只能硬件复位了。

2.4.2.2、I/O Instruction Restart与SMBASE Relocation 要描述两个功能首先要了解一下SMM版本标识域（SMM Revision Identifier Field）。这个标识结构如

下：

这个标识在进入SMM时被写入，位于SMRAM偏移7EFCH处。低字部分是当前处理器的SMM版本号，高字部分说明了可用的扩展功能，包括了SMBASE 重定位和I/O指令重启，只有相应位置位才能使用这些扩展功能。

I/O指令重启：考虑如下情况，有一条I/O指令要访问一个掉电设备，芯片组捕获I/O请求然后发出SMI#信号进入SMM启动设备。这种情况下在退出SMM 时就需要重启I/O指令，完成I/O操作。

I/O Instruction Restart Field决定了退出时的行为：

需要I/O 指令重启则SMM 版本标识域中的相应位要有效（支持此功能），I/O Instruction Restart Field 需要为FFH （若中断点不是I/O 指令边界则会导致程序运行错误），否则I/O Instruction Restart Field 为00H 。这里有个特殊情况要考虑，前面提到SMM 会锁存第一个SMI 。如果设置了I/O 指令重启并且发生了这种“背靠背”SMI

中断将会导致错误：

控制将转移到上一条指令，导致错误发生。所以SMI 处理程序需要识别这种情况的发生，把I/O Instruction Restart Field 设置为00H

：

SMBASE 重定位：顾名思义，就是将SMRAM 搬移到地址空间的其它地方。要使用这个功能很简单，与I/O 指令重启一样SMM 版本标识域中的相应位要有效（支持此功能），然后修改SMRAM 中状态存储区域的SMM Base

域：

在退出的时候处理器将这个值恢复到不可见的SMBASE 寄存器，以后的SMI 都将使用新的SMBASE 值。

如果SMBASE 被重定位到1MB 以上，前面讨论过的寻址问题也要考虑到，一般都可以用覆盖前缀来访问。

3、多处理器环境下的SMM

因为SMRAM 的状态存储域对SMBASE 的偏移是固定的，所以SMM 不能重入，否则将覆盖前一个处理器上下文。

当处于多处理器环境时情况就变复杂了。由于每个处理器都能响应SMI ，进入SMM （可能是同时），如果SMBASE 都指向同一地址的话就相当于发生了SMM 重入，这样的话处理器的状态就乱套了。所以SMI

处理程序要为每个处理器的SMBASE 重定位，保证处理器拥有独立的状态存储域和动态存储域，不过代码和静态数据域可以重叠共享。

4、SMM 另类技术

SMM 的基础知识就介绍这么多，关于SMM 与虚拟化的部分没有涉及。接下来我们来看看SMM 上的另类技术。

SMM Rootkit:

1994年1月的一篇安全咨询报告

CERT-CC/CA-1994-01-Ongoing Network Monitoring Attacks 中首次用到了rootkit 这个名词。发展至今应用已经越来越广泛。Rootkit 就是隐藏程序自身并获取系统信息的一类程序或技术。SMM Rootkit 顾名思义就是深入到SMI 处理程序中的Rootkit 。SMM 本身拥有最高权限，所以可以说SMM Rootkit 可以做任何事情。

SMM 漏洞最早的讨论出现在2005年，首个SMM Rootkit 在2008年的黑帽大会上由Shawn Embleton 和Sherri Sparks 展示。

下面大致介绍一下SMM Rootkit 的几种方法。Shawn Embleton 的方法：直接访存修改SMI 处理程序。

首先介绍一个寄存器System Management RAM Control (SRAMC)

，其结构如下：

其中两个字段非常重要：

D_OPEN ：控制SMRAM 对其它模式是否可见。如下

图所示：

D_OPEN 为1是访问的是SMRAM （BIOS 重定位到A000H ），为0的时候访问视频缓冲区VGA 。

D_LCK ：控制D_OPEN 是否可写。一旦D_LCK 置位，D_OPEN 变为只读并且清零，而且除非复位不然

无法清除D_LCK 。

该方法是在D_LCK 未置位的情况下进行的：

第一步：设置D_OPEN 位，使SMRAM 在保护模式下可见。

第二步：定位到SMBASE+8000H ，修改SMI 处理程序代码。

第三步：清除D_OPEN 设置D_LCK 使Rootkit 无法在被修改。

此方法比较直观但是需要D_LCK 未置位（现在一般BIOS 都将置这一位），而且容易造成系统不稳定。Joanna Rutkowska 的方法：

缓存投毒，利用SMM 不自动刷新缓存的特性。首先介绍一个寄存器MTRRs ：

MTRRs 是内存类型范围寄存器，包含了一系列的MSR 表示的内存范围类型，允许最多定义96个内存

范围的类型。类型定义如下图所示：

这里要用到的就是WB 类型，表示定义的内存区域可缓存且以写回方式缓存。

该方法需要系统权限以访问MSR ：

第一步：修改MTRRs ，将SMRAM 对应的物理内存范围类型改为WB 。

第二步：对该内存空间进行写访问，写入SMI 处理程序。原来不可缓存的时候对SMRAM 的写访问会被内存控制器丢弃，而改为WB 后所有写操作都被缓存起来了。

第三步：触发SMI ，由于SMRAM 对应地址空间已经被缓存，所以SMI 处理程序将从被污染的缓存取指令执行。

这种方法造成的缓存中毒太严重，还有一种类似的方法：

第一步：修改MTRRs ，将SMRAM 对应的物理内存

范围类型改为WB 。

第二步：触发SMI ，让真实的SMRAM 缓存。第三步：对缓存的SMRAM 进行读取或修改。第四步：触发SMI ，执行Rootkit 。

此方法可用于D_LCK 置位的情况，但需要系统权限。5、总结

本文对SMM 做了一个初步的分析，简要介绍了两种主要的SMM Rootkit 方法。更深的内容可以查阅关于虚拟化的内容和BIOS 的内容。

6、参考文献

[1]Intel Corp.Intel 64And IA-32Architectures

Software Developer's Mannual,2009.

[2]LightSeed.我所认知的BIOS->SMM,Presented

at CSDN,

https://www.wendangku.net/doc/475331422.html,/lightseed/archive/2009/10/02/4627069.aspx,2009.

[3]陈文钦.《BIOS 研发技术剖析》,清华大学出版

社,2001.

[4]Loic Duflot.Getting into the SMRAM:SMM

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[5]Joanna Rutkowska.Attacking SMM Memory via

Intel CPU Cache Poisoning,Invisible Things Lab,2009.

[6]Shawn Embleton and Sherri Sparks.SMM

Rootkits:A New Breed of OS Independent

Malware,Presented at Black Hat USA,LasVegas,NV,USA,2008.

[7]木桩.SMM Rootkit 初步,Presented at 看雪学

院,https://www.wendangku.net/doc/475331422.html,/showthread.php?t=84835,2009.

计算机体系结构论文

计算机体系结构论文 论文题目：计算机系统结构中多处理机技术姓名：XXX 班级：XXX 学号：XXXX

摘要：多处理机是指能同时执行多个进程的计算机系统.多处理机通过共享的主存或输入/输出子系统或高速通信网络进行通信。利用多台处理机进行多任务处理，协同求解一个大而复杂的问题来提高速度，或者依靠冗余的处理机及其重组能力来提高系统的可靠性、适应性和可用行。该文介绍了微处理器的发展、多处理机的总线以及处理机系统中通信和存储技术的发展和两种特殊的多处理机系统结构，以及现今几种典型的并行计算机体系结构及处理机分配与调度策略。而本篇论文主要根据所阅读的文章进行扩展延伸，主要介绍了多处理机技术，它的总线以及分配调度方面。 关键字：多处理机；体系结构；总线；调度 引言： 微电子技术和封装技术的进步，使得高性能的VLSI微处理器得以大批量生产，性能价格比不断合理，这为并行多处理机的发展奠定了重要的物质基础。计算机系统性能增长的根本因素有两个：一个是微电子技术，另一个是计算机体系结构技术。五十年代以来，人们先后采用了先行控制技术、流水线技术、增加功能部件甚至多机技术、存储寻址和管理能力的扩充、功能分布的强化、各种互联网络的拓扑结构以及支持多道、多任务的软件技术等_系列并行处理技术，提高计算机处理速度，增强系统性能。多处理机体系结构是计算机体系结构发展中的一个重要内容，已成为并行计算机发展中人们最关注的结构。 多处理机的介绍： 多处理机是指能同时执行多个进程的计算机系统。 由于超大规模集成电路(VLSI)技术迅速发展的结果，多处理技术能够充分地发挥高性能的32位微处理机的有效性，用大量低价格的部件配置高性能的计算机结构系统.以典型的

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(完整word版)计算机系统结构复习资料

1. 多级层次结构 从计算机语言的角度，把计算机系统按功能划分成多级层次结构。 2. 透明性： 在计算机技术中，对本来存在的事物或属性，但从某种角度看又好象不存在的概念称为透明性。 3. 对于通用寄存器型机器，这些属性主要是指：（选择题） (1) 数据表示 （硬件能直接辩认和处理的数据类型） (2) 寻址规则 （包括最小寻址单元、寻址方式及其表示） (3) 寄存器定义 （包括各种寄存器的定义、数量和使用方式） (4) 指令集 （包括机器指令的操作类型和格式、指令间的排序和控制机构等） (5) 中断系统 （中断的类型和中断响应硬件的功能等） (6) 机器工作状态的定义和切换 （如管态和目态等） (7) 存储系统 （主存容量、程序员可用的最大存储容量等） (8) 信息保护 （包括信息保护方式和硬件对信息保护的支持） (9) I/O 结构（包括I/O 连接方式、处理机/存储器与I/O 设备间数据传送的方式和格式以及I/O 操作的状态等） 4. 计算机组成 计算机系统的逻辑实现。 5. 计算机实现 计算机系统的物理实现。 (两者的区别 第5页) 6. 系列机 在一个厂家内生产的具有相同的体系结构，但具有不同组成和实现的一系列 不同型号的机器。 7. 冯氏分类法 用系统的最大并行度对计算机进行分类。 最大并行度：计算机系统在单位时间内能够处理 8. Flynn 分类法 按照指令流和数据流的多倍性进行分类。 9. 4个定量原理：（有理解，有简答） 第6级 第5级 第4级 第3级 第2级 第1级

以经常性事件为重点=大概率事件优先规则 10.CPU性能公式： CPU时间= 执行程序所需的时钟周期数×时钟周期时间= IC ×CPI ×时钟周期时间 其中，时钟周期时间是系统时钟频率的倒数。 每条指令执行的平均时钟周期数CPI CPI = 执行程序所需的时钟周期数／IC IC：所执行的指令条数 11.程序的局部性原理（构成存储层次的理论依据） 包括程序的时间局部性，程序的空间局部性 12.冯·诺依曼结构的主要特点 以运算器为中心。 在存储器中，指令和数据同等对待。 存储器是按地址访问、按顺序线性编址的一维结构，每个单元的位数是固定的。 指令的执行是顺序的。 指令由操作码和地址码组成。 指令和数据均以二进制编码表示，采用二进制运算。 13.实现可移植性的常用方法 采用系列机，模拟与仿真，统一高级语言。 14.软件兼容方式： 向前（后）兼容,向上（下）兼容四种。 向后兼容一定要保证，他是系列机的根本特征（填空） 15.模拟：用软件的方法在一台现有的机器（称为宿主机）上实现另一台机器（称为虚拟机） 的指令集。 16.仿真：用一台现有机器（宿主机）上的微程序去解释实现另一台机器（目标机）的指令 集。 17.并行性：计算机系统在同一时刻或者同一时间间隔内进行多种运算或操作。 同时性和并发性（填空） 18.从执行程序的角度来看，并行性等级从低到高可分为： 指令内部并行 指令级并行 线程级并行 任务级或过程级并行 作业或程序级并行 19.提高并行性的技术途径： 时间重叠，资源重复，资源共享 20.耦合度分为：（了解区别） 紧密耦合系统（直接耦合系统）：在这种系统中，计算机之间的物理连接的频带较高，一般是通过总线或高速开关互连，可以共享主存。 松散耦合系统（间接耦合系统）：一般是通过通道或通信线路实现计算机之间的互连，可以共享外存设备（磁盘、磁带等）。机器之间的相互作用是在文件或数据集一级上进行的。 21.CISC指令集结构存在的问题： 各种指令的使用频度相差悬殊 指令集庞大，指令条数很多，许多指令的功能又很复杂， 许多指令由于操作繁杂，其CPI值比较大，执行速度慢。

软件设计与体系结构论文

《软件设计与体系结构》 非卷面试题 设计题目快餐店多功能点餐系统院系电子与信息工程学院 专业计算机科学与技术 学生姓名 学生学号 任课教师倪启东

快餐店多功能点餐系统 摘要 随着计算机软件行业的发展和互联网的普及，软件进入到人们生活的各个行业之中。在这个软件爆炸的时代，软件系统有一个好的设计与结构显得尤为重要。通过快餐店多功能点餐系统的设计，将软件体系结构与设计的所学的知识，运用到实际系统中，是对知识、技术的巩固，也是能力的提升。 本系统主要运用增量模型，随着知识的学习同步进行系统的开发。主要采用了策略模式、观察者模式、装饰者模式、工厂模式、单例模式。同时，伴随着设计原则的思想，使得系统更加稳定而高效。 关键词点餐系统；体系结构；设计模式；java

目录 第1章绪论 (1) 1.1引言 (1) 1.2系统开发目标 (1) 1.3开发环境 (1) 第2章需求分析 (3) 2.1项目概述 (3) 2.2功能需求 (3) 2.2.1用户需求 (3) 2.2.2系统需求 (3) 2.3非功能需求 (3) 2.3.1产品需求 (3) 2.3.2 外部需求 (4) 2.4业务需求 (4) 2.4.1业务要求 (4) 2.4.2客户与用户 (4) 2.4.3特性 (4) 第3章结构设计 (5) 3.1整体设计 (5) 3.1.1普通用户活动图 (5) 3.1.2会员活动图 (6) 3.1.3管理员活动图 (7) 3.2详细设计 (7) 3.2.1模块划分 (7) 3.2.2简单业务流程设计 (8) 第4章设计模式 (9) 4.1工厂模式 (9) 4.1.1模式说明 (9) 4.1.2模式类图 (9)

计算机系统结构论文

计算机系统结构论文 计算机系统结构中多处理机技术 摘要：多处理机通过共享的主存或输入/输出子系统或高速通信网络进行通信。利用多台处理机进行多任务处理，协同求解一个大而复杂的问题来提高速度，或者依靠冗余的处理机及其重组能力来提高系统的可靠性、适应性和可用行。该文介绍了微处理器的发展、多处理机的总线以及处理机系统中通信和存储技术的发展和两种特殊的多处理机系统结构。 关键词：多处理机；体系结构；总线 微电子技术和封装技术的进步，使得高性能的VLSI 微处理器得以大批量生产，性能价格比不断合理，这为并行多处理机的发展奠定了重要的物质基础。 计算机系统性能增长的根本因素有两个：一是微电子技术，另一个是计算机体系结构技术。五十年代以来，人们先后采用了先行控制技术、流水线技术、增加功能部件甚至多机技术、存储寻址和管理能力的扩充、功能分布的强化、各种互联网络的拓扑结构以及支持多道、多任务的软件技术等一系列并行处理技术，提高计算机处理速度，增强系统性能。多处理机体系结构是计算机体系结构发展中的一个重要内容，已成为并行计算机发展中人们最关注的结构。

1 微处理器的发展 20 世纪80 年代中期，RISC 精简指令集计算机，用20%指令的组合实现了CISC 计算机指令系统不常用的80%指令的功能。在提高性能方面，RISC 采用了超级流水线、超级标量、超长指令字并行处理结构；多级指令Cache；编译优化等技术，充分利用RISC 的内部资源，发挥其内部操作的并行性，从而提高流水线的执行效率。20 世纪80 年代后期，RISC 处理机的性能指标几乎以每年翻一番的速度发展，它对于提高计算机系统的性能和应用水平起着巨大的作用。 目前，由Intel 和HP 两家公司联合开发的基于IA—64 架构的Merced 芯片，并由其共同定义的显式并行指令计算技术EPIC(Explicitly Parallel Instruction Computing )，将为微处理器技术的发展带来突破性进展。EPIC 技术主要指编译器在微处理器执行指令之前就对整个程序的代码作出优化安排，编译器分析指令间的依赖关系，将没有依赖关系的指令(最多3 个)组成一“组”，由Merced内置的执行单元读入被分成组的指令群并执行。从理论上讲，EPIC 可以并行执行3 倍于执行单元数的指令。64 位体系结构的Merced 芯片还采用了指令预测、数据预装等技术，可以显著地减少实际执行程序的长度，同时增强语句执行的并行性，经过代码的重组，程序的执行时间比基于传统体系结构

计算机系统结构期末考试题目

第一章： 1.计算机系统结构的定义 答：由程序设计者看到的一个计算机系统的属性，即概念性结构和功能特性。 2.透明性概念 答：在计算机技术中，一种本来是存在的事物或属性，但从某种角度看似乎不存在，称为透明性现象。 3.兼容性向后兼容 兼容性：同一个软件可以不加修改地运行于系统结构相同的各档机器，可获得相同的结果，差别只在于不同的运行时间。 向后兼容：按某个时期投入市场的某种型号机器编制的程序，不加修改就能运行于在它之后投入市场的机器。 4.Amdahl定律 答：系统中某一部件由于采用某种更快的执行方式后整个系统性能的提高与这种执行方式的使用频率或占总执行时间的比例有关。 5.CPI 答：每条指令的平均时钟周期数。 6.MIPS 答：每秒百万条指令数！MIPS=时钟频率/(CPI*10^6) 7.MFLOPS 答：每秒百万次浮点操作次数。MFLOPS=程序中的浮点操作次数/(执行时间*10^6) 8.命中率的概念 答： 9.Flynn分类法是按指令流和数据流的多倍性特征进行计算机系统结构的划分 答：①单指令流单数据流SISD ②单指令流多数据流SIMD ③多指令流单数据流MISD（实际不存在）④多指令流多数据流MIMD 10.计算机系统设计的定量原理（四个） 答：①加快经常性事件的速度②Amdahl定律③CPU性能公式④访问的局部性原理11.CPI和加速比的计算 答：CPI=CPU时钟周期数/IC CPU时间=CPU时钟周期数/频率 CPU时间=CPU时钟周期*时钟周期长 加速比=（采用改进措施后的性能）/（没有采用改进措施前的性能） =(没有采用改进措施前执行某任务的时间)/(采用改进措施后执行某任务的时间) 12.软硬件实现的特点 硬件实现：速度快、成本高；灵活性差、占用内存少 软件实现：速度低、复制费用低；灵活性好、占用内存多 13.系统评价的标准 ①运算速度②存储器系统③其他性能④成本标准

计算机体系结构复习

1. 计算机系统的多级层次结构： 第6级 第5级 第4级 第3级 第2级 第1级 2. 系统结构的概念： 计算机系统结构指的是计算机系统的软、 硬件的界面， 即机器语言程 序员或编译程序设计者所能看到的传统机器级所具有的属性。 3. 在计算机技术中， 对本来存在的事物或属性， 但从某种角度看又好象不存在的概念称为 透明性。 4. 对于通用寄存器型机器，这些属性主要是指： （选择题） 1） 指令系统（包括机器指令的操作类型和格式、指令间的排序和控制机构等） 2） 数据表示 （硬件能直接辩认和处理的数据类型） 3） 寻址规则 （包括最小寻址单元、寻址方式及其表示） 4） 寄存器定义 （包括各种寄存器的定义、数量和使用方式） 5） 中断系统 （中断的类型和中断响应硬件的功能等） 6） 机器工作状态的定义和切换 （如管态和目态等） 7） 存储系统 （主存容量、程序员可用的最大存储容量等） 8） 信息保护 （包括信息保护方式和硬件对信息保护的支持） 9） I/O 结构（包括 I/O 连接方式、处理机 /存储器与 I/O 设备间数据传送的方式和 格式 以及 I/O 操作的状态等） 5. 计算机组成指的是计算机系统结构的逻辑实现， 包含物理机器级中的数据流和控制流的 组成以及逻辑设计。 6. 计算机实现指的是计算机组成的物理实现。 7. 数据表示是指计算机硬件能够直接识别、指令集可以直接调用的数据类型。 8. 数据类型、数据结构、数据表示之间的关系 名词解释 填空 选择 简答 计算 L1：微程序机器

9.系列机指由同一厂商生产的具有相同体系结构、但具有不同组成和实现的一系列不同型 号的机器。 10.常见的计算机系统结构分类法有两种：Flynn 分类法和冯氏分类法。冯氏分类法是用系 统的最大并行度对计算机进行分类；Flynn 分类法是指按照指令流和数据流的多倍性进行分类。 11.定量分析技术（简答题）： 1）以经常性事件为重点：在计算机系统设计中，经常需要在多种不同的方法之间进行折中，这时应按照对经常发生的情况采用优化方法的原则进行选择。 2）Amdahl 定律：加速某部件执行速度所能获得的系统性能加速比，受限于该部件的执行时间占系统中总执行时间的百分比。 3）CPU性能公式：执行一个程序所需的CPU 时间=执行程序所需的时钟周期数*时钟周期时间 4）程序的局部性原理：指程序执行时所访问的存储器地址分布不是随机的，而是相对簇聚的。分为时间局部性和空间局部性。 12.冯诺依曼结构的特点：以运算器为中心；在存储器中，指令和数据同等对待；存储器是 按地址访问、按顺序线性编址的一维结构，每个存储单元的位数是固定的；指令是按顺序执行的；指令由操作码和地址码组成；指令和数据均以二进制编码表示，采用二进制运算。 13.实现可移植性的常用方法有三种：采用系列机、模拟与仿真、统一高级语言。 14.系列机在兼容方面，向后兼容一定要保证，尽量保证向上兼容 15.模拟是指用软件的方法在一台现有的计算机上实现另一台计算机的指令集。（软件方法） 16.仿真是指用一台现有计算机上的微程序去解释实现另一台计算机的指令集。（硬件方法） 17.并行性包括同时性和并发性。 18.从执行程序的角度来看，并行性等级从低到高可分为：（简答） 1）指令内部并行：单条指令中各微操作之间的并行 2）指令级并行：并行执行两条或两条以上的指令 3）线程级并行：并行执行两个或两个以上的线程，通常是以一个进程内派生的多个线程为调度单位。 4）任务级或过程级并行：并行执行两个或两个以上的过程或任务，以子程序或进程为调度单位。 5）作业或程序级并行：并行执行两个或两个以上的作业或程序。 19.提高并行性的技术路径（12 字）：时间重叠、资源重复、资源共享 20.能够对紧密耦合系统和松散耦合系统进行区分：紧密耦合系统共享主存，松散耦合系统共 享外设 21.CISC 指令集结构存在的问题： 1)各种指令的使用频度相差悬殊

软件体系结构论文

软件体系结构 论文 年级院系： 专业班级： 姓名： 学号： 指导老师：

2014年12月28日

目录： 一、软件体系结构概论 (1) 二、体系结构风格 (3) 三、UML语言 (5) 四、XML语言 (8) 五、动态软件体系结构 (10) 六、基于体系结构的软件开发 (12) 七、软件体系结构的评估 (12) 八、软件产品线体系结构 (12) 九、软件体系结构的发展方向 (13) 十、参考书籍 (14)

软件体系结构概论： 软件体系结构是具有一定形式的结构化元素，即构件的集合，包括处理构件、数据构件和连接构件。处理构件负责对数据进行加工，数据构件是被加工的信息，连接构件把体系结构的不同部分组组合连接起来。这一定义注重区分处理构件、数据构件和连接构件，这一方法在其他的定义和方法中基本上得到保持。 1、软件体系结构的定义： 虽然软件体系结构已经在软件工程领域中有着广泛的应用，但迄今为止还没有一个 被大家所公认的定义。许多专家学者从不同角度和不同侧面对软件体系结构进行了刻画，较为典型的定义有： （1）软件体系结构是软件设计过程中的一个层次，这一层次超越计算过程中的算法设计和数据结构设计。体系结构问题包括总体组织和全局控制、通讯协议、同步、数据存取，给设计元素分配特定功能，设计元素的组织，规模和性能，在各设计方案间进行选择等。软件体系结构处理算法与数据结构之上关于整体系统结构设计和描述方面的一些问题，如全局组织和全局控制结构、关于通讯、同步与数据存取的协议，设计构件功能定义，物理分布与合成，设计方案的选择、评估与实现等 （2）软件体系结构有四个角度，它们从不同方面对系统进行描述：概念角度描述系统的主要构件及它们之间的关系；模块角度包含功能分解与层次结构；运行角度描述了一个系统的动态结构；代码角度描述了各种代码和库函数在开发环境中的组织。 （3）软件体系结构是一个抽象的系统规范，主要包括用其行为来描述的功能构件和构件之间的相互连接、接口和关系。 （4）一个程序或计算机系统的软件体系结构包括一个或一组软件构件、软件构件的外部的可见特性及其相互关系。其中，"软件外部的可见特性"是指软件构件提供的服务、性能、特性、错误处理、共享资源使用等。 2、软件体系结构的发展历史：

2020.4《计算机体系结构》期末试卷A含答案

《计算机体系结构》期末考试A卷 (总分：100分，时间：100分钟) 姓名：周元华 专业：计算机科学与技术 学号： 18260070164016 学习中心：上海弘成 一、填空题（每空1分，共14分） 1.高速缓冲存储器的地址映象方式有三种，它们分别是：全向量方式，直接相联方式，组相连方式。 2.虚拟存储器的三种管理方式是段式管理，页式管理和 段页式管理。 3.从主存的角度来看，“Cache—主存”层次的目的是为了提高速度，而“主存—辅存”层次的目的是为了扩大容量 4.根据指令间的对同一寄存器读和写操作的先后次序关系，数据相关冲突可分为读与写（RAM）、写与读（WAR）和写与写（WAW）三种类型。 5.当代计算机体系结构的概念包括指令集结构、计算机组成和计算机实现三个方面的内容 二、名词解释（每题2分，共16分） 计算机体系结构： 计算机体系结构是指根据属性和功能不同而划分的计算机理论组成部分及计算机基本工作原理、理论的总称。其中计算机理论组成部分并不单与某一个实际硬件相挂钩，如存储部分就包括寄存器、内存、硬盘等。 兼容机： 兼容机，就是由不同公司厂家生产的具有相同系统结构的计算机。简单点说，就是非厂家原装，而改由个体装配而成的机器，其中的元件可以是同一厂家出品，但更多的是整合各家之长的 计算机。 写直达法： 写直达法一般指全写法。全写法（write-through）：又称写直达法、写穿法，透写法，Cache使 用方式之一。 高速缓冲存储器: 高速缓冲存储器（Cache）其原始意义是指存取速度比一般随机存取记忆体（RAM）来得快 的一种RAM，一般而言它不像系统主记忆体那样使用DRAM技术，而使用昂贵但较快速的SRAM 技术，也有快取记忆体的名称。 高速缓冲存储器是存在于主存与CPU之间的一级存储器，由静态存储芯片(SRAM)组成， 容量比较小但速度比主存高得多，接近于CPU的速度。在计算机存储系统的层次结构中，是介 于中央处理器和主存储器之间的高速小容量存储器。它和主存储器一起构成一级的存储器。高速 缓冲存储器和主存储器之间信息的调度和传送是由硬件自动进行的。 高速缓冲存储器最重要的技术指标是它的命中率。 延迟转移技术： 在转移指令之后插入一条或几条有效的指令。当程序执行时，要等这些插入的指令执行完成 之后，才执行转移指令，因此，转移指令好像被延迟执行了，这种技术称为延迟转移技术。 线性流水线： 线性流水线就是由一整套工艺串联而成的生产线。 流水线又称为装配线,一种工业上的生产方式，指每一个生产单位只专注处理某一个片段的工 作，以提高工作效率及产量；按照流水线的输送方式大体可以分为：皮带流水装配线、板链线、 倍速链、插件线、网带线、悬挂线及滚筒流水线这七类流水线。 输送线的传输方式有同步传输的/（强制式），也可以是非同步传输/（柔性式），根据配置的 选择，可以实现装配和输送的要求。输送线在企业的批量生产中不可或缺。 流水线的吞吐率： 流水线的吞吐率是单位时间内流水线处理的任务数。 并行性： 并行性是指计算机系统具有可以同时进行运算或操作的特性，在同一时间完成两种或两种以 上工作。它包括同时性与并发性两种含义。同时性指两个或两个以上事件在同一时刻发生。并发 性指两个或两个以上事件在同一时间间隔发生。 三、简答题(每题5分，共30分） 1.如有一个经解释实现的计算机，可以按功能划分成4级。每一 级为了执行一条指令需要下一级的N条指令解释。若执行第一 级的一条指令需K(ns)时间，那么执行第2、3、4级的一条指 令各需要用多少时间(ns)? 答：第1级：1条1级指令 K ns 第2级：1条2级指令N条1级指令 1*N*K ns = NK ns 第3级：1条3级指令N条2级指令 1*N*NK ns =N2K ns 第4级：1条4级指令N条3级指令 1*N*NNK ns =N3K ns 2.根据Amdahl定律，系统加速比由哪两个因素决定？ 答：系统加速比依赖于两个因素： （1）可改进比例：可改进部分在原系统计算时间中所占的比例 （2）部件加速比：可改进部分改进以后的性能提高 3.简述组相联映象规则。 答：(1)主存与缓存分成相同大小的数据块。(2)主存和Cache 按同样大小划分成组。(3)主存容量 是缓存容量的整数倍,将主存空间按缓冲区的大小分成区，主存中每一区的组数与缓存的组数相同 4.引起Cache与主存内容不一致的原因是什么？为了保持Cache 的一致性，在单计算机系统中一般采取哪些措施？ 答：不一致的原因：（1）由于CPU写Cache，没有立即写主存 （2）由于I/O处理机或I/O设备写主存 采取措施： （1）全写法，亦称写直达法（WT法-Write through） 方法：在对Cache进行写操作的同时，也对主存该内容进行写入 （2）写回法（WB法-Write back） 方法：在CPU执行写操作时，只写入Cache，不写入主存。 5.按照同一时间内各段之间的连接方式来分，流水线可分为哪两 类？ 答：（1）静态流水线：在同一时间内，流水线的各段只能按同一种功能的连接方式工作。 （2）动态流水线：在同一时间内，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。 6.Flynn分类法是根据什么对计算机进行分类的？将计算机分 成哪几类？ 答：Flynn分类法，根据计算机中指令和数据的并行状况把计算机分成： （1）单指令流单数据流（SISD.； （2）单指令流多数据流（SIMD.； （3）多指令流单数据流（MISD.； （4）多指令流多数据流（MIMD.。 四、问答与计算题（第1题10分，第2、3题每题15分共40分） 1.一个有快表和慢表的页式虚拟存储器，最多有64个用户，每 个用户最多要用1024个页面，每页4K字节，主存容量8M字节。 （1）写出多用户虚地址的格式，并标出各字段的长度。 （2）写出主存地址的格式，并标出各字段的长度。

计算机体系结构试题及答案版本

计算机体系结构试题及答案 1、计算机高性能发展受益于：(1) 电路技术的发展；(2) 计算机体系结构技术的发展。 2、层次结构：计算机系统可以按语言的功能划分为多级层次结构，每一层以不同的语言为特征。第六级：应用语言虚拟机-> 第五级：高级语言虚拟机-> 第四级：汇编语言虚拟机-> 第三级：操作系统虚拟机->第二级：机器语言(传统机器级) -> 第一级：微程序机器级。 3、计算机体系结构：程序员所看到的计算机的属性，即概括性结构与功能特性。 4、透明性：在计算机技术中，对本来存在的事物或属性，从某一角度来看又好像不存在的概念称为透明性。 5、Amdahl 提出的体系结构是指机器语言级程序员所看见的计算机属性。 6、经典计算机体系结构概念的实质3是计算机系统中软、硬件界面的确定，也就是指令集的设计，该界面之上由软件的功能实现，界面之下由硬件和固件的功能来实现。 7、计算机组织是计算机系统的逻辑实现；计算机实现是计算机系统的物理实现。

8、计算机体系结构、计算机组织、计算机实现的区别和联系？ 答：一种体系结构可以有多种组成，一种组成可以有多种物理实现，体系结构包括对组织与实现的研究。 9、系列机：是指具有相同的体系结构但具有不同组织和实现的一系列不同型号的机器。 10、软件兼容：即同一个软件可以不加修改地运行于系统结构相同的 各机器，而且它们所获得的结果一样，差别只在于运行时间的不同。 11、兼容机：不同厂家生产的、具有相同体系结构的计算机。 12、向后兼容是软件兼容的根本特征，也是系列机的根本特征。 13、当今计算机领域市场可划分为：服务器、桌面系统、嵌入式计算三大领域。 14、摩尔定律：集成电路密度大约每两年翻一番。 15、定量分析技术基础（1）性能的评测：（a）响应时间：从事件开始到结束之间的时间；计算机完成某一任务所花费的全部时间。（b）流量：单位时间内所完成的工作量。（c ）假定两台计算机x 、y；x 比y 快意思为：对于给定任务，x 的响应时间比y少。x的性能是y的几倍是指：响应时间x / 响应时间y = n ，响应时间与性能成反比。

软件体系结构论文

某学校教学管理 一、需求分析 1、背景概述 某学校教学管理一直采用手工管理方式。该校教学管理人员的主要工作内容包括教师 档案管理、教师授课管理、学生档案管理和学生选课管理等几项。 教学管理手工处理流程是这样的，管理人员对新调入的教师登记教师档案，对新入学 的学生登记学生档案。每个学期考试结束后登记学生成绩。每个学期末，学生根据系里提 供的下一学期所开课程选课，教师接受下一学期教学任务，并将选课结果和分配的教学任 务等信息登记保存。 由于手工管理方式落后，处理数据能力有限，工作效率低，不能及时为领导和教师提 供所需信息，各种数据得不到充分利用，造成数据的极大浪费。为解决这些问题，校方希 望实现教学管理自动化，用计算机处理来代替手工管理。 2、系统分析 教学管理系统应具有以下功能： 教师档案管理：完成对教师档案信息的管理 教师授课管理：完成对教师授课信息的管理 学生档案管理：完成对学生档案信息的管理 学生成绩管理：完成对学生成绩信息的管理 学生选课管理：完成对学生选课信息的管理 二、系统设计 1、数据库设计 教师档案表：教师编号，姓名，性别，工作时间，政治面貌，学历，职称，系别，联系电 话 教师授课情况表：课程编号，教师姓名，姓名，班级编号，学年，学期，学时，授课地点，授课时间 学生档案表：学号，姓名，性别，出生日期，政治面貌，班级编号，毕业学校 学生成绩表：学号，姓名，学年，学期，课程编号，成绩 学生选课情况表：学号，姓名，班级编号，课程名，课程类别，学分，成绩 2、模块设计图

①教师档案管理 实现教师档案信息的登录（输入指定用户名、密码登入）。如果有分配或调入本单位的新职工，则为其建立档案并将其基本信息（教师编号，姓名，性别，工作时间，政治面貌，学历，职称，系别，联系电话）输入到计算机中；反之，如果有从本单位离职或调走的职工，则将其档案和基本信息调出本系统，删除该职工在本校记录；另外，如果档案资料需修改时也可修改成功。同时，该模块提供对教师档案信息的统计、查询和浏览功能。 ②教师授课管理 实现教师授课信息的登录（输入指定用户名、密码登入），该模块还提供对教师授课信息（课程编号，教师姓名，姓名，班级编号，学年，学期，学时，授课地点，授课时间）的统计、查询和浏览功能。 ③学生档案管理 实现对学生档案信息的登录（输入指定用户名、密码登入），可将新入学学生的基本信息（学号，姓名，性别，出生日期，政治面貌，班级编号，毕业学校）输入到计算机中。另外，该模块提供对学生档案信息的统计、查询和浏览功能。 ④学生成绩管理 实现对学生成绩信息的登录（输入指定用户名、密码登入），并且该模块提供对学生成绩信息（学号，姓名，学年，学期，课程编号，成绩）的统计、查询和浏览功能。 ⑤学生选课管理

计算机网络体系结构论文

计算机网络体系结构 摘要：计算机冈络体系结构描述了计算机网络功能实体的划分原则及其相互之间协同工作的方法和规则。本文主要介绍的是现在应用比较广泛的层次型网络体系结构，OSI基本参考模型，计算机网络的七层通信协议的主要功能及其之间的关系，并简单介绍了TCP/IP四层通信模型。 关键字：计算机网络，层次型网络体系结构，OSI，TCP/IP 上世纪60年代末期，早期的网络都是各公司根据用户的要求而设计的。虽然用户的应用要求千变万化，但对网络（通信）的要求相对一致。为使公司的产品可以适应千变万化的应用要求，尤其是适应用户扩充应用的要求，同时也是为了满足市场的要求，保证新老产品的兼容性和可操作性，各公司提出了基于本公司产品的计算机网络体系结构。 随着计算机技术和通信技术的发展，通用的计算机网络体系结构逐渐浮出水面。现在应用比较广泛的网络体系结构为层次型网络体系结构。层次型网络体系结构是计算机网络出现以后第一个被提出并实际使用的网络体系结构。直到目前，其产生和发展的过程始终与计算机网络产生和发展的过程保持协调一致。为了简化网络设计与实现的复杂性，层次型网络体系结构将复杂的网络问题分解为若干个不同的小问题，每个层次专注于解决特定的同题，这样就比较容易对所解决本层次涉及的同题实现模块化和标准化，标准化的层次间的通信规则被称为协议。层次型网络体系结构是层和协议的集合。典型的层次型网络体系结构通信模型如下图所示 层次型网络体系结构首先提出了模块化的设计实现思想：将复杂的网络问题分解为较为单纯易于解决的小问题；用不同的模块解决不同的问题。不同的模块之间接口简单明确，因此可以各自独立地制定标准和进行开发。这一思路即使在后来出现的其他网络体系结构中仍然得到了遵循。 国际标准化组织ISO为层次型网络体系结构设计了OSI参考模型。该模型将网络自底向上划分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层七个层次，每

计算机体系结构期末试卷及答案

课程测试试题（ A 卷） ----------------------以下为教师填写-------------------- I、命题院（部）：信息科学与工程学院 II、课程名称：计算机体系结构 III、测试学期：2014－2015学年度第2学期 IV、测试对象：信息学院计算机、网络专业 2012 级班 V、问卷页数（A4）： 3 页 VI、答卷页数（A4）： 4 页 VII、考试方式：闭卷（开卷、闭卷或课程小论文，请填写清楚） VIII、问卷内容： 一、填空题（共30分，20空，每空分） 1、现代计算机系统是由（）和（）组成的十分复杂的系统。 2、计算机系统应能支持软件可移植，实现可移植性的常用方法有3种，即（），（）， 统一高级语言。 3、可以将当前大多数通用寄存器型指令集结构进一步细分为3种类型，即（）、（） 和存储器-存储器型指令集结构。 4、MIPS指令DADDIU R14，R5，#6属于（）类型的指令格式；MIPS指令 SD R4，300（R5）属于（）类型的指令格式。 5、描述流水线的工作，常采用时空图的方法。在时空图中，横坐标表示（），纵坐 标代表（）。 6、在MIPS指令实现的简单数据通路中，在WB周期中，有两大类指令执行操作：（） 和（）指令。 7、存储器的层次结构中，“Cache－主存”层次是为了弥补主存（）的不足，“主 存－辅存”层次是为了弥补主存（）的不足。 8、Cache实现的映像规则有全相联映像、（）和（）三种。 9、反映存储外设可靠性能的参数有可靠性、（）和（）。 10、根据系统中处理器个数的多少，可把现有的MIMD计算机分为两类，每一类代表 了一种存储器的结构和互连策略。第一类机器称为（）结构，第二类机器具有（）。 二、判断题（每小题1分，共10分） 1、从计算机语言的角度，系统结构把计算机系统按功能划分成多级层次结构，其中， 第2级是操作系统虚拟机，第3级是汇编语言虚拟机。（） 2、计算机系统中提高并行性的3种途径中，资源重复是在并行性概念中引入时间因 素，加快硬件周转而赢得时间。（） 3、指令集结构中采用多种寻址方式可能会增加实现的复杂度和使用这些寻址方式的 指令的CPI。（） 4、指令条数多，通常超过200条，是设计RISC的原则之一。（） 5、根据流水线中各功能段之间是否有反馈回路，可把流水线分为线性流水线和非线 性流水线。（） 6、在多级存储体系中，“cache——主存”层次的存储管理实现主要由软件件实现。