系统结构
第一章
一、选择题：
1、计算机系统多级层次中，从下层到上层，各级相对顺序正确的应当是( B ).
B、微程序机器级----传统机器语言机器级----汇编语言机器级
2、汇编语言源程序变成机器语言目标程序是经( D )来实现的。D、汇编程序翻译
3、直接执行微指令的是( C ) C、硬件
4、对系统程序员不透明的应当是( D ) D、虚拟存储器
5、对应用程序员不透明的是( D ) D、条件码寄存器
6、对机器语言程序员透明的是( B ) B、主存地址寄存器
7、计算机系统结构不包括( A )A、主存速度
8、对计算机系统结构透明的是( D )D、VLSI技术
9、对汇编语言程序员透明的是( A )A、I/O方式中的DMA访问方式
10、属计算机系统结构考虑的应是( C ) C、主存容量和编制方式
11、从计算机系统结构上讲，机器语言程序员所看到的机器属性是( C )
C、编程要用到的硬件组织
12、计算机组成设计不考虑( B ) B、功能部件的集成度
13、在多用户机器上，应用程序员不能使用的指令是( C ) C、“启动I/O”指令
14、以下说法中，不正确的是( B )
软硬件功能是等效的，提高硬件功能的比例会：B、提高硬件利用率
15、在系统结构设计中，提高软件功能实现的比例会( C ) C、提高系统的灵活性
16、下列说法中不正确的是( B ) B、硬件功能只需实现一次，而软件功能可能要多次重复实现
17、在计算机系统设计中，比较好的方法是( D ) D、从中间开始向上、向下设计
18、“从中间开始”设计的“中间”目前多数是在( A )
A、传统机器语言机器级与操作系统机器级之间
19、系列机软件应做到( B ) B、向后兼容，力争向上兼容
20、推出系列机的新机器，不能更改的是( A )A、原有指令的寻址方式和操作码
21、不同系列的机器之间，实现软件移植的途径不包括( B )B、用统一的汇编语言
22、利用时间重叠概念实现并行处理的是( A )A、流水处理机
23、多处理机主要实现的是( B ) B、任务级并行
第二章
一、选择题
1、堆栈型机器比通用寄存器型机器优越的是( C )
C、支持由逆波兰表达式将高级语言多元赋值语句直接编译生成堆栈指令程序
2、在相同的机器字长和尾数尾数的情况下，浮点数尾数基值取小，可使浮点数( B )
B、数在数轴上的分布变密
r=8，尾数数值部分长6位，可表示的规格化最小正尾数为( C ) 3、浮点数尾数基值
m
A C、0.125
r=16，除尾符之外的尾数机器数为8位时，可表示的规格化最大4、当浮点数尾数的基值
m
尾数值为( D ) D、255/256
5、在尾数下溢处理方法中，平均误差最大的是( A )A、截断法
6、尾数下溢处理平均误差可调整到零的方法是( C )C、ROM查表法
7、浮点数尾数下溢处理时，最大误差最大，但下溢处理不需要时间，平均误差又趋于0的方法是( D ) D、恒置“1”法
8、程序员编写程序时使用的地址是( B )B、逻辑地址
9、支持动态地址再定位的寻址方式是( A ) A、基址寻址
10、变址寻址的主要作用是( C )C、支持向量、数组的运算寻址
11、计算机中优化使用的操作码编码方法是( D ) D、扩展操作码
12、在IBM370系统中，支持操作系统实现多进程共用公用区管理最有效的指令是( B )
B、“比较与交换”指令
第三章
一、选择题
1、IBM370的I/O处理机用的是( D ) D、通道方式
2、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，需另
外增加控制线根数为( B ) B、2N +1
3、主存出错引起的中断是( C ) C、机器校验中断
4、通道程序执行结束后引起的中断是( B ) B、I/O中断
5、指令执行结果出现异常引起的中断是( C ) C、程序性中断
6、数据通路出错引起的中断是( A )
A、机器校验中断
7、IBM370系统中断响应优先级级别最低的是( D ) D、重新启动中断
8、IBM370系统中，中断响应优先级级别最高的中断类型是( C )
C、紧急机器校验中断
9、在IBM370系统中，当用户程序需调用外设进行输入输出时会发生( A )
A、访管中断
10、中断响应由高到低的优先次序宜用( B )
B、访管→程序性→重新启动
11、在IBM370机器的中断系统中，分配给中断处理软件的功能应当是( B )
B、保存通用寄存器
12、在IBM370系统中，中断响应硬件分工保存的是(B )B、条件码等状态信息
13、外部设备打印机适合于连接到( B )B、字节多路通道
14、磁盘外部设备适合于连接(A )A、数组多路通道或选择通道
15、通道流量是在某个时期单位时间内传送的字节数，这个时期应是( B )
B、通道数据传送期
16、CDC CYBER 170的I/O处理机系统属于( C )C、外围处理机方式
第四章
一、选择题
1、程序员编写程序时使用的地址是（ B ） B、逻辑地址
2、虚拟存储器常用的地址映像方式是（ A ）A、全相联
3、不属于堆栈型替换算法的是（ C ） C、先进先出法
4、用于虚拟存储器页面替换，且为堆栈型的算法是（ D ） D、近期最久未用法
5、下列关于虚拟存储器的说法，比较正确的应当是（ D ）
D、在主存命中率低时，改用堆栈型替换算法，并增大主存容量，可提高命中率
6、最能确保提高虚拟存储器访主存的命中率的改进途径是（ D ）
D、改用LRU替换算法并增大页面数
7、与虚拟存储器的等效访问速度无关的是（ D ） D 、辅存的容量
8、Cache 存储器常用的地址映像方式是（ C ） C 、组相联映像
9、与全相联映像相比，组相联映像的优点是（ A ）
A 、目录表小
10、采用组相联映像的Cache 存储器，地址变换可用的方法的是（ A ）A 、目录表法
11、下列说法正确的是（ D ）
D 、Cache 存储器查映像表和访问物理Cache 期间可以流水，使速度与CPU 匹配
12、组相联映像、LRU 替换的Cache 存储器，不影响Cache 命中率的是（ C ）
C 、增大主存容量
13、采用组相联映像的Cache 存储器，为提高其等效访问速度应（ B ）
B 、增加Cache 的块数(块的大小不变)
14、块冲突概率最高的Cache 地址映像方式是（ C ） C 、直接
第五章
一、选择题
1.指令间“一次重叠”说法有错的是( B ) B 、“分析K ”完成后立即开始“执行K ”
2.指令间的“一次重叠”是指( B ) B 、“分析K+1”与“执行K ”重叠
3.“一次重叠”中消除“指令相关”最好的办法是( A ) A 、不准修改指令
4.IBM 360/91属于( B ) B 、标量流水机
5.下列关于标量流水机的说法不正确的是( C )C 、不能对向量数据进行运算
6.以下说法不正确的是( D ) D 、动态流水线只能是单功能流水线
7.静态流水线是指( C )C 、同时只能完成一种功能的多功能流水线
8.非线性流水线是指( B ) B 、一次运算中要多次使用流水线中的某些功能段
9.下列说法正确的是( B )B 、“一次重叠”是同时解释相邻两条指令
10.Amdahl 470 V/6属于( D ) D 、标量流水机
11.与流水线最大吞吐率高低有关的是( C )C 、最慢子过程的时间
12.在流水机器中，全局性相关是指(D ) D 、由转移指令引起的相关
13.流水机器对全局性相关的处理不包括( D ) D 、设置相关专用通路
14.CRAY-1 的流水线是( A )、多条单功能流水线
15.IBM 360/91 对指令中断的处理方法是( A )A 、不精确断点法
16.CRAY-1向量处理机要实现指令间链接，必须满足下列条件中的( C )
C 、源向量Vi 、功能部件都不相同，指令有先写后读Vi 相关
17.CRAY-1机启动存储器、流水部件及寄存器打入各需1拍，“加”6拍，“乘”7拍，“访存”
6拍。现有向量指令串：
V3←存储器
V4←V0+V1
V2←V4*V3
向量长度均为N ，则指令串最短的执行时间时( D ) D 、N+16拍
18.CRAY-1的两条向量指令
V1←V2+V3
V4←V1*V5
属于( B ) B 、没有功能部件冲突和源Vi 冲突，可以链接
第六章
一、选择题
1.ILLIAC IV 阵列处理机中，PE 之间所用的互联函数是(A )A 、PM 02±和PM 32±
2.并行(阵列)处理机主要实现的是( C ) C 、指令操作级并行
3.在集中式存储器构型的并行(阵列)处理集中，为了减少访存冲突，存储器分体数应该是
( D ) D 、多于处理单元数
4.ILLIAC IV 是一种( C ) C 、阵列处理机
5.BSP 处理机属于(B )B 、SIMD 系统
6.16个处理器编号为0～15，采用PM 32+单级网络互连，与13号处理器相连的处理器号是
( A )A 、5
7.用循环表示PM 12-的互连函数，应该是( A )A 、(6 4 2 0) (7 5 3 1)
8.16个处理器用单级互连网络互连，将9号连到13号处理器，可用( B )B 、PM2+2
9.STARAN 网络是一种( A )A 、多级立方体网络
10.拓扑结构用多级立方体网络，二功能交换单元，级控制方式，称这种网络为( B )
B 、交换网络
11.令N n 2log =，则N 对入、出端构成的单级立方体网络的最大距离(实现任意一对入、
出端连接，反复使用单级网络所需的最多次数)是( A )A 、n
12.经3级立方体网络对0～7八个端子(0 1 2 3 4 5 6 7)进行排列，当进行模4移2变换
后，得到的这八个端子新的排列应当是( B )B 、(2 3 0 1 6 7 4 5)
13.间接二进制n 方体网络是一种( D ) D 、多级立方体网络
14.经3级立方体网络对0～7八个端子(0 1 2 3 4 5 6 7)排列，进行模8移4变换，得到
的八个端子新的排列应当是( B )B 、(4 5 6 7 0 1 2 3 4)
15.16个处理器编号为0～15，用单级互连网络互连，互连函数为Shuffle(shuffle)，则第
12号处理器将连到的处理器好是( A )A 、9
16.多级混洗交换网络又叫做( D ) D 、Omega 网络
17.多级PM2I 网络又叫做( C ) C 、数据交换网络
18.经多数网络串联来实现全排列网络，只能用( D ) D 、上述任何网络
19.Omega 网络采用( B ) B 、四功能交换网络，单元控制
20.ILLIAC IV 的互连网络属于( B )B 、PM2I
21.16个处理器编号为0、1、……、15，采用单级Cube 3互连网络互连，与13号处理器相
连的处理器号是(D ) D 、5
一、选择题
1.能实现作业、任务级并行的异构型多处理机属( C ) C 、MIMD
2.在共享主存的多处理机中，为减少访主存冲突，采用的方式一般是( A )A 、并行多体交
叉系统
3.多端口存储器适合于连接( C ) C 、紧耦合多处理机
4.在多处理机上，两个程序段既能顺序串行、交换串行，又能并行，则这两个程序段之间必
须是( B ) B 、只有源数据相关
5.多处理机在先的程序段1中的指令：C ←A*B 和在后的程序段2中的指令：A ←D+E 之间存
在( C ) C 、数据反相关
6.多处理机程序段的指令之间存在数据反相关时，下列说法正确的是( B )
B 、适当同步控制，可以并行
二、填空题
1、实现程序移植的主要途径有统一高级语言、系列机、（模拟）和（仿真）。
2、系列机软件兼容必须做到向（后_）兼容，尽可能争取向_（_上_）___兼容。
3、开发并行性是为了并行处理，并行性又包括有__同时___性和并发性二重含义。
4、从计算机处理数据的并行性看，由低到高的并行性等级，可有位串字串、位并字串、___位片串字并____和全并行。
5、从计算机执行程序的并行性看，由低到高的并行性等级可分为__指令内部___、指令之间、
任务或进程间和作业或程序间四级。
6、提高计算机系统并行性的主要技术途径有时间重叠、____资源重复___和____资源共享___。
7、沿时间重叠技术途径发展的异构型多处理机系统的典型结构代表是____指令流水线_____
处理机。
8、沿资源重复技术途径发展的同构型多处理机系统的典型结构代表是______阵列__处理机。
9、阵列机开发并行性的途径是_____资源重复___，是利用并行性中的_____同时_____性。
10、操作级并行的阵列机，按指令流、数据流及其多倍性划分属_____单指令流多数据流___
类型的计算机。
11、计算机系统的3T性能目标是___1TFLOPS计算能力____、1TByte的主存容量、____1T
Byte/s_____的I/O带宽。
12、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。
13、库克将计算机用指令流和执行流及其多倍性分类。典型单处理机属单指令流单执行流，
带指令级多道程序的单处理机属____多指令流单执行流____，多处理机属_____多指令流多执行流__________。
14、冯译云用数据处理的并行度分类，大多数传统的位并行单处理机属字__串___位__并
_______方式。
15、从对执行程序或指令的控制方式上，将计算机系统分为由控制驱动的控制流方式，由数
据驱动的___数据____流方式，按___需求___驱动的归约方式和按模式驱动的匹配方式。
二、填空题
1、自定义数据表示又分带标识符数据表示和______数据描述符__________两类。
2、引入数据表示的两条基本原则是：一看系统的效率有否提高；二看数据表示的___通用___
性和____利用___率是否高。
3、系统效率有否提高是引入数据表示的一条重要原则，它又表现在是否减少了实现的___
时间____和所需的___存储空间___。
4、浮点数尾数基值减少，可使数的可表示比____变大____。
5、浮点数尾数基值增大，可使运算中的精度损失__减小___，可表示数的精度变___变低____。
6、浮点数阶码位数影响数的可表示___范围___大小，尾数位数影响数的可表示____精度___
大小。
r进制的尾数有___位。
7、当浮点数尾数的机器位数为m时，相当于
m
8、寻址方式在指令中的两种指明方式是______用操作码位指明_____和____地址部分设置寻
址方式位表明_______。
9、按静态使用频度改进机器指令系统着眼于___缩短目标程序占用空间______，按动态使用
频度改进指令系统着眼于__减少目标程序执行时间______。
二、填空题
1、数据宽度指的是在___二次分配总线________期间所传送的数据总量。
2、数据通路宽度是在__同一时钟周期_________里，数据传送的物理宽度。
3、在满足性能及所用通信类型的情况下，总线线数可通过采用______线的功能组合______、并/串—串/并转换和___编码表示__________来减少。
4、为了减少中断响应的时间，多数计算机都采用类似IBM 370机上所用的___交换程
序状态___________字的办法，它只需读、写两次主存即可。
5、中断系统软硬件功能分配实质是中断____响应____硬件和中断____处理程序_____-
__________软件的功能分配。
6、尽管中断响应次序由硬件排队器固定好了，但中断实际处理完的次序是可以通过系
统软件修改各中断级处理程序的____中断级屏蔽_______位，而动态改变。
7、通道在数据传送期里，按信息的传送方式不同，可以有____字节多路______-
__________、__数组多路________和选择通道三类。
8、字节多路通道宜于连接大量__低____速设备，通道“数据宽度”为____单字节____。
9、数组多路通道宜于连接多台___高____速设备，通道“数据宽度”为___字长块_____。
10、选择通道宜于连接多台____中高__速设备，通道“数据宽度”为____可变长块__。
11、设通道数据传送期选择一次设备的时间为S T ，每传送一个字节的时间为D T ，则传
送n 个字节的选择通道，其极限流量select f max =____________________。
12、设通道数据传送期选择一次设备的时间为S T ，传送一个字节的时间为D T ，则字节
多路通道极限流量等于____________________。
13设通道数据传送期选择一次设备的时间为S T ，传送一个字节的实际为D T ，则其数
据宽度为K 个字节的数组多路通道的极限流量等于____________________。
14、选择通道，设备要求通道的最大流量应是通道所连接各设备速率的__最大值___。
15、设备要求通道的最大流量应是其所挂各子通道实际最大流量的___和__。
16、I/O 系统工作时总的最大流量应是其所挂各子通道实际最大流量的_____和_____。
17、为保证宏观上不丢失设备信息，要求通道设计的极限流量应__不低于___设备要求通道
的最大流量。
18、设计通道的流量大于等于设备工作时的最大流量，__能____保证宏观上不丢失设备信息，
但__不能___保证微观上不丢失设备信息。（填“能”或“不能”）
19、在满足通道设计流量不低于设备工作时的最大流量时，为使微观上不丢失设备信息，可
以加设__数据缓冲器_____或动态改变设备响应__优先级__来弥补。
二、填空题
1．评价存储器性能的基本要求是大容量、___高速度___和低价格。
2．存储器速度性能可用存储器_____频宽_____衡量，它是单位时间里存储器所能传送的信
息量。
3．不能单纯靠提高模数m 来提高并行主存的实际频宽，除工程实际上的问题外，主要是存
储系统的__效率____会下降。
4．虚拟存储器主要是为了解决主存___容量____满足不了要求发展出来的。
5.Cache 存储器是为了解决主存_____速度___满足不了要求发展出来的。
6.虚拟存储器是增加辅助__软硬___件，使之速度接近于Cache 的，容量是__辅___存的。
7.Cache 存储器是增加辅助___硬____件，使之速度接近于Cache 的，容量是__主__存的。
8.虚拟存储器对__应用_____程序员是透明的，对__系统___程序员是不透明的（填“系统”
或“应用”）
9.Cache 存储器对应用程序员是__透明____的，对系统程序员是___透明___的(填“透明”
或“不透明”)。
10.能使存储层次等效访问速度接近于第一级存储器的是依据于程序存在的一种特性，称其为程序的___局部___性。
11.程序的局部性包括______时间__的局部性和_____空间__上的局部性。
12.程序在时间上的局部性表现在，最近未来要用的信息可能就是现在正在使用的信息，这是因为程序中有___循环___。
13.程序在空间上的局部性主要是因为程序通常是__顺序___地存储和执行，数据通常是__簇聚___地存储。
14.为使二级存储层次的每位价格接近于第二级存储器的，要求这两种存储器的容量差距应越___大___越好。
15.设T1和T2为CPU访问到M1和M2中信息的时间，H为命中M1的概率，则由M1和M2构成的
二级存储层次的等效访问时间应等于______________________________。
16．虚拟存储器按映像算法不同，存储管理方式有段式、___页__式和___段页___式3种。
17.段式虚拟存储器是用_____段_____表来进行地址映像和变换的。
18.纯段式虚拟存储器一般不用，因为__段________表所占的存储空间大，查表速度慢，内
存中段间__零________头浪费大，存储管理麻烦。
19.页式虚拟存储器把_____程序___空间和___主存___空间都机械等分成相同大小的页面。
20.段页式虚拟存储器的内部地址映像表机构有_____段___表和_____页____表两种。
21.段页式虚拟存储器要求段的起点必须是在主存中的_____页面_____的起点位置上。
22.段页式虚拟存储器，遇到段表中某行装入位为0时，将产生_____段失效_______故障，
请求调入页表。
23.当虚存两个虚页要求装入同一主存页面位置上时，就会发生__实页冲突___现象。
24.虚拟存储器内部地址映像方式的选择主要应考虑如何降低_____实页失效____的概率，其
次是辅助硬件开销少，地址变换速度快，实现方便。
25.虚拟存储器发生页面失效时，需要进行虚地址到_____辅存实地址_的外部地址变换，以
便调页。
26.虚拟存储器外部地址变换的概率远比内部地址变换发生的概率___低____，因此，应采用
____软__件实现。
27.虚拟存储器外部地址变换的发生概率远比内部地址变换发生的概率__低____，内部地址
变换的发生概率为______100%____。
28.在软硬件实现上，虚拟存储器内部地址变换宜用__硬___件实现，外部地址变换宜用____
软___件实现(填“软”或“硬”)。
29.页面替换是发生于页面失效，同时又发生____页面征用_____的时候。
30.评价虚拟存储器所用替换算法的好坏，主要是看主存___命中____率的高低，其次看算法
是否易于实现，以及所需的辅助软硬件的多少。
31.页式虚拟存储器中，影响命中率的因素有__替换____算法、程序地址流及分配给程序的
__实页________数等。
32.FIFO、OPT和LRU算法中，属于堆栈型替换算法的是____OPT______法和__LRU____法。
33.只要是堆栈型替换算法，增大分配给程序的实页数，其第一级的命中率不会__降低______，
只有可能___提高_______。
34.页面失效频率(PFF)法是通过动态调节分配给各道程序的实页数来提高系统效率的，其依
据是LRU替换算法，它属于____堆栈__型替换算法，有命中率H随分配的实页数增大而__单调上升_____这一特点。
35.页面失效不能按一般的中断对待，必须___立即_________予以响应和处理。
36.为提高页式虚拟存储器内部地址变换的速度，可将其内部映像表又分成由___快___表和
___慢___表组成的一个二级表层次。
37.Cache存储器是由物理____CaChe____和___主存____存构成的二级层次。
38.二级存储层次将查映像表进行地址变换与访问第一级存储器的工作用流水方式进行，这
只有在___CaChe-主存_____存储层次上才有意义。
39.为加快Cache存储器中的调块，主存都采用____模m多体交叉____的组成方式。
40.Cache存储器若采用全相联映像是让主存中___任何一个____块均可映像装入到Cache中
__任何一个____块的位置上。
41.Cache存储器地址映像大多采用__直接___映像和___主相联__映像，以利于实现。
42.Cache存储器采用组相联的映像规则是组间___直接___映像，组内各块间_____全相联
___映像。
43.在Cache存储器中，LRU替换用比较对法实现，当块数为8时，需要用块数比较对触发
器的个数最多为___28_______。
44.Cache存储器写操作时，只写入Cache，仅当需要块替换时，才将其写回主存，称这种修
改主存块内容的方法为____写回___法。
45.在Cache存储器中，CPU每次写Cache的同时，也写入主存，称这种更新主存块内容的
方法为___写直达____法。
46.Cache写不命中时，只写入主存，并不将该字所在块由主存调入Cache。称此分配法为____
不按写____分配法。
47.CPU写Cache不命中时，除写入主存外，同时还将含该字的主存块调入Cache。称此分配
法为__按写___分配法。
48.为提高访Cache的命中率，Cache的预取算法可以有恒预取法和___不命中时___预取法
两种不同的方法。
49.访主存第i块，不管其是否命中Cache，都将主存中第i+1块调入Cache。称此预取算法
为___恒预取___法。
二、填空题
1.为同时解释相邻两条或多条指令，常用的控制方式是___重叠__和__流水____。
2.始终只让第K+1条指令的“分析”与第K条指令的“执行”在时间上重叠的方式成为“___一次___重叠”。
3.“一次重叠”解释时，第K+1条指令需等待第K条指令执行后才能形成，称此时发生了“___指令____相关”。
4.“一次重叠”解释，当第K条指令的结果数地址与第K+1条指令的源数地址一样时，称发生了____先写后读的操作数___相关。
5.“一次重叠”的主存空间数相关是发生了相邻两条指令要求对主存同一单元___先写后读__的关系，可推后对相关单元的读。
6.为了不降低“一次重叠”时的效率，应使“分析”与“执行”所需的时间尽量___等长____。
7.解决重叠和流水中的操作数相关，不外乎是推后法和设置___相关专用通路_____法两种基本方法。
8.流水的向下扩展指的是将子过程____进一步再细分____，以进一步提高吞吐率。
9.流水有部件、处理机、系统等不同等级，多个处理机之间的流水属__系统____级流水，也称__宏____流水。
10.多功能流水线各功能段同时只能按某一种功能联接的称为____静____态流水线。
11.多功能流水线各功能段同时可按不同运算或功能联接工作，称此流水线为___动____态流水线。
12.流水线流出任务的顺序，可以与流入的顺序不同的流水线称为____异步___流动流水线。
13.异步流动流水线会出现顺序流动流水线不可能发生的“____先读后写_____”相关和“写
一写”相关。
14.流水线消除速度瓶颈的方法有__瓶颈子过程再细分____和瓶颈子过程多套并联两种。
15.IBM 360/91浮点运算流水线给每个浮点寄存器FLRi 设置__忙___位来判断是否相关，用
保存站，通过修改站号字段来推后和控制____相关专用通路____的联接。
16.流水机器处理中断的关键不在于如何缩短__流水断流_____的时间，而是如何处理好_断
点____现场的保存和恢复。
17.CRAY-1向量机的链接解释，表现于只要不发生功能部件使用冲突和____源Vi____冲突，
向量指令之间即使有数据相关，也能大部分时间并行。
二、填空题
1.阵列(并行)处理机提高速度，主要靠增大处理单元数，比起向量流水机，速度提高的潜力
要___大____。
2.ILLIAC IV 8×8的阵列中，任意二个处理单元之间通信的最短距离不会超过____7__。
3.在ILLIAC IV 阵列机上，实现N 个元素的累加和，相对单处理机上的顺序相加，速度提高
的最大比值只是_______倍。
4.0～15共16个处理单元用单级PM2-3互连网络连接，第5号处理单元将连至第___3____号
处理单元。
5.N 个结点的PM2I 单级网络的最大距离为____________________。
6.N 个端的混洗交换网络中，最远的两个入、出端的二进制编号是___全0___和___全1___，
其最大距离为1log 22 N 。
7.0～15共16个处理单元用单级混洗网络，循环全混3次，其第9个处理单元将连至第
__12____号处理单元。
8.0～7共8个处理单元经Cube 2+Cube 0互连，第7号处理单元将连至第___2___号处理单元。
9.不同的多级互联网络反映在所用的交换开关的功能多少、_拓扑网路_____和___控制方式
____上各有不同。
10.级控制多级立方体网络能实现______交换____函数的功能。
11.在SIMD 互连的多级网络中，实现移数函数功能中最便宜的方案是用____立方体 __多级
网络，且控制方式采用______部分级控制____。
12.SIMD 立方体多级互联网络中，第i 级的所有开关用i+1个控制信号控制，称此为__部分
级___控制。
13.8个结点的混洗网络，其混洗函数为Shuffle(P 2P 1P 0)= ______________________________。
14.64个节点的单级立方体循环互连网络，最多循环通过__6___次，可实现将任意一个处理
单元信息传送到另外任意一个处理单元中。
二、填空题
1.多处理机可以有同构型、异构型和___分布____型3种。
2.多处理机实现的是______作业_____、_____任务_____间的并行。
3.多处理机有_____紧耦合______和_____松耦合_______两种基本构型。
4.紧耦合多处理机实现多处理机机间通信靠的是共享__主存_________。
5.多处理机机间互连一般有总线、环形互连、____交叉开关______、___多端口处理器___
和开关枢纽等几种方式。
6.多处理机的程序段指令之间既有“先读后写”相关，又有“先写后读”相关，并且以交换
数据为目的，则它们必须____并行执行___且读写要______完全同步_________。
7.多处理机可用FORK 、JOIN 语句来管理进程的并行，其中。FORK 用于___派生_____新的进
程，JOIN___汇合____先前已并发的进程。
8.在多处理机上，有效计算的执行时间E与处理机机间的通讯辅助开销时间C的比值较小时，任务宜采用__粗_____粒度。
9.多处理的操作系统有主从型、__各自独立_____型和___浮动_____型3类。
10.__主从________型操作系统适合于工作负荷固定、处理机之间功能差异较大的异构型多处理机。
三、判断题
2、存储器采用单体单字，还是多体交叉并行存取，对系统结构设计应是透明的。
7、系列机可将单总线改成双总线以减少公用总线的使用冲突。
13、传统的逻辑化简不再是逻辑设计中的重要环节，应着眼于在满足性能的前提下，能生产
批量大、集成度高的通用器件。
三、判断题
5、在高性能计算机上，信息在存储器中按整数边界存储，即使会造成存储空间浪费也问题
不大。
6、对概率不等的事件用Huffman编码，其具体编码不唯一，但平均码长肯定是唯一的，且
是最短的。
三、判断题
1、多数I/O系统的结构应面向操作系统设计，考虑如何在操作系统与I/O系统之间进行合理的软、硬件功能分配。
4、在大型机中为追求总线分配快，宜采用独立请求方式。
5、定时查询和独立请求均可用软件方法动态改变总线分配的优先级。
7、中的嵌套时，在处理某级中断中的某个中断请求过程中是不能被同级的其它中断请求所中断的。
三、判断题
1.对标量数据来说，并行主存系统的实际频宽采用多体单字方式的要比采用单体单字方式组
成的高。
7.Cache存储器等效访问速度达不到接近于第一级Cache的，可以增加Cache容量来解决。
三、判断题
4.流水机器处理中断应着眼于解决断点现场如何保存和恢复，并不在于如何缩短断流的时间，去追求流水的高吞吐率和高效率。
6.CRAY-1向量机相邻向量指令之间，既无向量寄存器组的使用冲突，又无流水线的功能部 )
三、判断题
5.N个输入、N个输出的立方体log2N级互连网络，在一次运行中，能实现任意一个入端连到任意一个出端，但不能实现这N个端子任意排列的连接。
三、判断题
2.紧耦合多处理机中，各处理机运行的程序段之间如有先写后读数据相关是不能并行的。5.在多处理机上，各个任务的执行时间不同时，在各处理机总的时间均衡的前提下，采取不均匀分配，让各个处理机所分配的任务数要么尽量的多，要么尽量的少，这样，才能使总的运行时间减少。
最新各种系统架构图与详细说明资料
各种系统架构图与详细说明 2012.07.30
1.1.共享平台逻辑架构设计 如上图所示为本次共享资源平台逻辑架构图，上图整体展现说明包括以下几个方面： 1 应用系统建设 本次项目的一项重点就是实现原有应用系统的全面升级以及新的应用系统的开发，从而建立行业的全面的应用系统架构群。整体应用系统通过SOA面向服务管理架构模式实现应用组件的有效整合，完成应用系统的统一化管理与维护。 2 应用资源采集 整体应用系统资源统一分为两类，具体包括结构化资源和非机构化资源。本次项目就要实现对这两类资源的有效采集和管理。对于非结构化资源，我们将通过相应的资源采集工具完成数据的统一管理与维护。对于结构化资源，我们将通过全面的接口管理体系进行相应资源采集模板的搭建，采集后的数据经过有效的资源审核和分析处理后进入到数据交换平台进行有效管理。 3 数据分析与展现
采集完成的数据将通过有效的资源分析管理机制实现资源的有效管理与展现，具体包括了对资源的查询、分析、统计、汇总、报表、预测、决策等功能模块的搭建。 4 数据的应用 最终数据将通过内外网门户对外进行发布，相关人员包括局内各个部门人员、区各委办局、用人单位以及广大公众将可以通过不同的权限登录不同门户进行相关资源的查询，从而有效提升了我局整体应用服务质量。 综上，我们对本次项目整体逻辑架构进行了有效的构建，下面我们将从技术角度对相关架构进行描述。 1.2.技术架构设计
如上图对本次项目整体技术架构进行了设计，从上图我们可以看出，本次项目整体建设内容应当包含了相关体系架构的搭建、应用功能完善可开发、应用资源全面共享与管理。下面我们将分别进行说明。 1.3.整体架构设计 上述两节，我们对共享平台整体逻辑架构以及项目搭建整体技术架构进行了分别的设计说明，通过上述设计，我们对整体项目的架构图进行了归纳如下： 综上，我们对整体应用系统架构图进行了设计，下面我们将分别进行说明。
计算机系统结构三四章作业及答案
3.1 简述流水线技术的特点。（1） 流水线把一个处理过程分解为若干个子过程，每个子过程由一个专门的功能部件来实现。因此，流水线实际上是把一个大的处理功能部件分解为多个独立的功能部件，并依靠它们的并行工作来提高吞吐率。（2） 流水线中各段的时间应尽可能相等，否则将引起流水线堵塞和断流。（3） 流水线每一个功能部件的前面都要有一个缓冲寄存器，称为流水寄存器。（4） 流水技术适合于大量重复的时序过程，只有在输入端不断地提供任务，才能充分发挥流水线的效率。（5） 流水线需要有通过时间和排空时间。在这两个时间段中，流水线都不是满负荷工作。 3.2 解决流水线瓶颈问题有哪两种常用方法？答：细分瓶颈段与重复设置瓶颈段 3.3 有一条指令流水线如下所示： （1 用两给出条指 （1） （24? 变八级流水线（细分） ? 重复设置部件 )(ns 85 1 T n TP 1pipeline -== 3.4 有一个流水线由4段组成，其中每当流过第三段时，总要在该段循环一次，然后才能流到第4段。如果每段经过一次所需的时间都是△t ，问： （1）当在流水线的输入端连续地每△t 时间输入一个任务时，该流水线会发生什么情况？ （2）此流水线的最大吞吐率为多少？如果每2△t 输入一个任务，连续处理10个任务时，其实际吞吐率和效率是多少？ （3）当每段时间不变时，如何提高流水线的吞吐率？人连续处理10个任务时，其吞吐率提高多少？ 解：（1）会发生流水线阻塞情况。
（2） （3）重复设置部件 吞吐率提高倍数＝ t t ??2310 75 ＝1.64 3.5 有一条动态多功能流水线由5段组成，加法用1、3、4、5段，乘法用1、2、5段，第2段的时间为2△t ，其余各段的时间均为△t ，而且流水线的输出可以直接返回输入端或暂存于相应的流水线寄存器中。现在该流水线上计算 ∏=+4 1 )(i i i B A ，画出时空图，并计算其吞吐率、加速比和效率。 ＋B 4；再计算由图可见，它在18个△t 时间中，给出了7个结果。所以吞吐率为： 如果不用流水线，由于一次求积需3△t ，一次求和需5△t ，则产生上述7个结果共需（4×5+3×3）△t =29△t 。所以加速比为： 该流水线的效率可由阴影区的面积和5个段总时空区的面积的比值求得： 3.6 在一个5段流水线处理机上,各段执行时间均为△t,需经9△t 才能完成一个任务,其预约表如下所示。 段23 时间 入 A 1 B 1 A 2 B 2 A 3 B 3 A 4 B 4 A B C D A × B C ×D
Linux 文件系统体系结构
6内容 o基本的文件系统体系结构什么是文件系统？文件系统体系结构高层体系结构主要结构有趣的文 件系统结束语参考资料评论 在IBM Bluemix 云平台上开发并部署您的下一个应用。 现在就开始免费试用 基本的文件系统体系结构 Linux 文件系统体系结构是一个对复杂系统进行抽象化的有趣例子。通过使用一组通用的API 函数，Linux 可以在许多种存储设备上支持许多种文件系统。例如，read函数调用可以从指定的文件描述符读取一定数量的字节。read函数不了解文件系统的类型，比如ext3 或NFS。它也不了解文件系统所在的存储媒体，比如AT Attachment Packet Interface（ATAPI）磁盘、Serial-Attached SCSI（SAS）磁盘或Serial Advanced Technology Attachment（SATA）磁盘。但是，当通过调用read函数读取一个文件时，数据会正常返回。本文讲解这个机制的实现方法并介绍Linux 文件系统层的主要结构。 回页首 什么是文件系统？ 首先回答最常见的问题，“什么是文件系统”。文件系统是对一个存储设备上的数据和元数据进行组织的机制。由于定义如此宽泛，支持它的代码会很有意思。正如前面提到的，有许多种文件系统和媒体。由于存在这么多类型，可以预料到Linux 文件系统接口实现为分层的体系结构，从而将用户接口层、文件系统实现和操作存储设备的驱动程序分隔开。 挂装 在Linux 中将一个文件系统与一个存储设备关联起来的过程称为挂装（mount）。使用mount命令将一个文件系统附着到当前文件系统层次结构中（根）。在执行挂装时，要提供文件系统类型、文件系统和一个挂装点。
计算机系统结构网上作业
计算机系统结构作业参考答案 一、 1、试述现代计算机系统的多级层次结构。 计算机系统具有层次性，它由多级层次结构组成。从功能上计算机系统可分为五个层次级别：第一级是设计级。这是一个硬件级，它由机器硬件直接执行。 第二级是一般机器级，也称为机器语言级。它由微程序解释系统.这一级是硬件级。 第三级是操作系统级，它由操作系统程序实现。这些操作系统由机器指令和广义指令组成，这些广义指令是操作系统定义和解释的软件指令。这一级也称混合级。 第四级是汇编语言级。它给程序人员提供一种符号形式的语言，以减少程序编写的复杂性。这一级由汇编程序支持执行。 第五级是高级语言级。这是面向用户为编写应用程序而设置的。这一级由各种高级语言支持。 2、试述RISC设计的基本原则和采用的技术。 答：一般原则： (1)确定指令系统时，只选择使用频度很高的指令及少量有效支持操作系统，高级语言及其它功能 的指令，大大减少指令条数，一般使之不超过100条； (2)减少寻址方式种类，一般不超过两种； (3)让所有指令在一个机器周期内完成； (4)扩大通用寄存器个数，一般不少于32个，尽量减少访存次数； (5)大多数指令用硬联实现，少数用微程序实现； (6)优化编译程序，简单有效地支持高级语言实现。
基本技术： (1)按RISC一般原则设计，即确定指令系统时，选最常用基本指令，附以少数对操作系统等支持最有用的指令，使指令精简。编码规整，寻址方式种类减少到1、2种。 (2)逻辑实现用硬联和微程序相结合。即大多数简单指令用硬联方式实现，功能复杂的指令用微程序实现。 (3)用重叠寄存器窗口。即：为了减少访存，减化寻址方式和指令格式，简有效地支持高级语言中的过程调用，在RISC机器中设有大量寄存嚣，井让各过程的寄存器窗口部分重叠。 (4)用流水和延迟转移实现指令，即可让本条指令执行与下条指令预取在时间上重叠。另外，将转移指令与其前面的一条指令对换位置，让成功转移总是在紧跟的指令执行之后发生，使预取指令不作废，节省一个机器周期。 (5)优化设计编译系统。即尽力优化寄存器分配，减少访存次数。不仅要利用常规手段优化编译，还可调整指令执行顺序，以尽量减少机器周期等。 3、试述全相联映像与直接映像的含义及区别 （1）全相连映像 主存中任何一个块均可以映像装入到Cache中的任何一个块的位置上。主存地址分为块号和块内地址两部分，Cache地址也分为块号和块内地址。Cache的块内地址部分直接取自主存地址的块内地址段。主存块号和Cache块号不相同，Cache块号根据主存块号从块表中查找。Cache保存的各数据块互不相关，Cache必须对每个块和块自身的地址加以存储。当请求数据时，Cache控制器要把请求地址同所有的地址加以比较，进行确认。 （2）直接映像 把主存分成若干区，每区与Cache大小相同。区内分块，主存每个区中块的大小和Cache 中块的大小相等，主存中每个区包含的块的个数与Cache中块的个数相等。任意一个主存块只能映像到Cache中唯一指定的块中，即相同块号的位置。主存地址分为三部分：区号、块号和块内地址，Cache地址分为：块号和块内地址。直接映像方式下，数据块只能映像到Cache中唯一指定的位置，故不存在替换算法的问题。它不同于全相连Cache，地址仅需比较一次。 （3）区别： 全相连映像比较灵活，块冲突率低，只有在Cache中的块全部装满后才会出现冲突，Cache 利用率高。但地址变换机构复杂，地址变换速度慢，成本高。 直接映像的地址变换简单、速度快，可直接由主存地址提取出Cache地址。但不灵活，块冲突率较高，Cache空间得不到充分利用。 4. 画出冯?诺依曼机的结构组成？
华科专升本计算机系统结构-作业全
第一章作业 简答题 1、简述什么是计算机系统结构。 2、答：计算机系统结构是程序员所看到的计算机属性，即概念性结构与功能性结构。 3、 4、计算机系统的层次从下到上包括哪些？ 5、答：计算机系统的层次从上到下包括微程序机器级、机器语言、操作系统虚拟机、汇编 语言虚拟机、高级语言虚拟机、应用语言虚拟机。 6、 7、Flynn分类法是以什么对计算机系统进行分类分成哪几类？ 8、答：Flynn分类法是以指令流和数据流的多倍性对计算机系统进行分类。Flynn分类法 把计算机系统的结构分为以下4类：单指令流单数据流、单指令多数据流、多指令流单数据流、多指令流多数据流。 9、 10、简述Amdahl定律及加速比计算公式。 答：Amdahl定律指出加快某部件执行速度所能获取得系统性加速比，受限于该部件的执行时间占系统中总执行时间的百分比。 加速比计算公式=系统性能（改进后）/系统性能（改进前）=总执行时间（改进前）/总执行时间（改进后） 计算题 5、如果某一些计算任务用向量方式求解比用标量方式求解快20倍。为达到加速比2，可用向量方式求解所花费时间占总的时间的百分比为多少 解：由题可知，系统加速比=2，部件加速比=20，通过向量方式求解可改进比例未知，可设为X。 根据Amdahl定律可知 系统加速比=1/[(1-X)+X/20]=2 求解得X=10/19 由此可得，可用向量方式求解所花费时间占总的时间的百分比魏53% 第二章作业 1、简述指令集结构设计的基本原则。 完整性、规整性、高效性和兼容性 2、简述RISC结构的设计原则。 1）选取使用频率最高的指令，并补充一些最有用的指令； 2）每条指令的功能应尽可能简单，并在一个机器周期内完成； 3）所有指令长度均相同； 4）只有Load和Store操作指令才访问存储器，其它指令操作均在寄存器之间进行； 5）以简单有效的方式支持高级语言。 3
系统结构复习资料
考试题型 一、单项选择题（每题2分，共26分） 二、填空题（每空0.5分，共7分） 三、大题（共67分） 共5个，有概念题、分析题、计算题、设计题、综合题 复习提纲 大题的复习范围： 1.会利用CPU性能公式比较多种设计方案的优劣 公式一： CPU时间= 一个程序的CPU时钟周期数*时钟周期长度 或： CPU时间= 一个程序的CPU时钟周期数/时钟频率 公式二： CPU时间= IC*CPI*时钟周期长度 公式三： 2.会利用Amdahl定律比较多种设计方案的优劣 Amdahl定律：计算机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。
3. Cache 的性能分析，会针对具体情况分析Cache 的性能 CPU 执行时间： 时钟周期时间存储器停顿周期数时钟周期数执行时间?+=)(CPU CPU 缺失代价缺失率指令存储器访问次数指令数缺失代价指令 缺失次数指令数缺失代价 缺失次数存储器停顿周期数???=?? =?= 平均存储器访问时间（AMAT ）： 缺失代价缺失率命中时间主存 ?+=?-+?=T H T H AMAT Cache )1( 提高Cache 性能： 可见主要途径有： 降低缺失代价 降低缺失率 通过并行性降低缺失代价/缺失率 降低Cache 命中时间 4. 导致Cache 失效的原因，需进一步掌握如何降低这三类失效的方法 原因： （1）强制（Compulsory ）缺失：对一个块的第一次访问一定不在Cache 中，所以该块必须被调入到Cache 中（这也称为：冷启动缺失、首次访问缺失等）。 （2）容量（Capacity ）缺失：如果Cache 容纳不了一个程序持续执行所需要的所有块，将会发生容量缺失，某些块将被放弃，随后再被调入。 （3）冲突（Conflict ）缺失：如果采用组相联/直接相联，则可能有多个块映射到同一块中，发生冲突缺失。 降低缺失率的技术： （1）增加Cache 块大小 （2）增加Cache 容量 （3）增加相联度
吉大14秋学期《计算机系统结构》在线作业二答案
吉大14秋学期《计算机系统结构》在线作业二 单选题判断题 一、单选题（共15 道试题，共60 分。） 1. 关于非专用总线三种控制方式中，下列叙述错误的是（）。 A. 集中式定时查询，所有部件共用同一条“总线忙”线 B. 集中式定时查询，所有部件都用同一条“总线请求”线 C. 集中式独立请求，所有部件都用同一条“总线请求”线 D. 集中式串行链接，所有部件都用同一条“总线请求”线 -----------------选择：C 2. 汇编语言源程序变换成机器语言目标程序是经( ) 来实现的。 A. 编译程序解释 B. 汇编程序解释 C. 编译程序翻译 D. 汇编程序翻译 -----------------选择：D 3. 计算机使用的语言是( )。 A. 专属软件范畴，与计算机体系结构无关 B. 分属于计算机系统各个层次 C. 属于用以建立一个用户的应用环境 D. 属于符号化的机器指令 -----------------选择：B 4. 多端口存储器适合于连接（）。 A. 紧耦合多处理机 B. 松耦合多处理机 C. 机数很多的处理机 D. 机数可变的多处理机 -----------------选择：A 5. 在系统结构设计中，提高软件功能实现的比例会( )。 A. 提高解题速度 B. 减少需要的存贮容量 C. 提高系统的灵活性 D. 提高系统的性能价格比 -----------------选择：C 6. 用户高级语言源程序中出现的读写(I/O) 语句，到读写操作全部完成，需要通过( )共同完成。 A. 编译系统和操作系统 B. I/O 总线、设备控制器和设备 C. 操作系统和I/O 设备硬件 D. 编译系统、操作系统软件和I/O 总线，设备控制器、设备硬件等 -----------------选择：D
系统架构师讲义
谢老师，白老师，你们好！ 上次4天的团体培训中，我承担的内容主要是不涉及开发过程的软件架构和测试，在实现中侧重于.NET。用设计模式和基于构件的软件设计方法，来搭建软件系统架构。在培训中，发现引入生动、形象的实例更能获得学员的欢迎和认可。所以我在这次的课程设计中，将把案例应用到讲述的每个知识点上，同时引入学员们在项目中普遍关心的选型、性能分析等问题。另外的一个问题是，上次的培训内容有些“大而全”了，这次我做了调整，去除了一部分专题，设计了包含具体案例的专题进行细致讲授。让用.NET而不用java的设计者，去体会到微软的技术是到底从哪来的。这样的一份讲义，我还会进一步的把语言调整的煽情些，引起读者和听者的兴趣。 赵巍 构架设计和体系创建(交流稿) 一、设计模式培训示例 (2) 什么是设计模式 (2) 举例说明讲授设计模式的方法 (2) 开源项目中的设计模式 (4) NUnit的结构与设计模式 (4) Log4net中的设计模式 (4) 二、软件工程中业务模式的使用 (5) 自底向上分析 (5) 自顶向下分析 (5) 混合分析方法 (5) 功能分解实例 (6) 业务构件 (7) 三、.NET企业级模式 (8) 四、构建分布式应用程序分布式计算的8项注意 (11) 网络通常是不可靠的 (11) 响应是有时间开销的 (11) 网络是不安全的 (11) 网络拓扑结构通常会改变 (11) 网络中通常会有很多管理员 (11) 传输是要付费的 (11) 网络通常不是同构的 (11) 这里还打算安排一个大型的分布式应用案例 (11) 五、部署并运行应用程序 (11) 要考虑的问题 (11) 几个基本的规则 (11) 系统配置 (12) 硬件伸缩 (12)
计算机系统结构三四章作业及答案
简述流水线技术的特点。（1） 流水线把一个处理过程分解为若干个子过程，每个子过程由一个专门的功能部件来实现。因此，流水线实际上是把一个大的处理功能部件分解为多个独立的功能部件，并依靠它们的并行工作来提高吞吐率。（2） 流水线中各段的时间应尽可能相等，否则将引起流水线堵塞和断流。（3） 流水线每一个功能部件的前面都要有一个缓冲寄存器，称为流水寄存器。（4） 流水技术适合于大量重复的时序过程，只有在输入端不断地提供任务，才能充分发挥流水线的效率。（5） 流水线需要有通过时间和排空时间。在这两个时间段中，流水线都不是满负荷工作。 解决流水线瓶颈问题有哪两种常用方法？答：细分瓶颈段与重复设置瓶颈段 有一条指令流水线如下所示： （1 （? ? TP = 有一个流水线由4段组成，其中每当流过第三段时，总要在该段循环一次，然后才能流到第4段。如果每段经过一次所需的时间都是△t ，问： （1）当在流水线的输入端连续地每△t 时间输入一个任务时，该流水线会发生什么情况？ （2）此流水线的最大吞吐率为多少？如果每2△t 输入一个任务，连续处理10个任务时，其实际吞吐率和效率是多少？ （3）当每段时间不变时，如何提高流水线的吞吐率？人连续处理10个任务时，其吞吐率提高多少？ 解：（1）会发生流水线阻塞情况。 （2）
（3）重复设置部件 吞吐率提高倍数＝ t t ??2310 75 有一条动态多功能流水线由5段组成，加法用1、3、4、5段，乘法用1、2、5段，第2段的时间为2△t ，其余各段的时间均为△t ，而且流水线的输出可以直接返回输入端或暂存于相应的流水线寄存器中。现在该流水线上计算 ∏=+4 1 )(i i i B A ，画出时空图，并计算其吞吐率、加速比和效率。 4＋B 4；再计算(A 由图可见，它在18个△t 时间中，给出了7个结果。所以吞吐率为： 如果不用流水线，由于一次求积需3△t ，一次求和需5△t ，则产生上述7个结果共需（4×5+3×3）△t =29△t 。所以加速比为： 该流水线的效率可由阴影区的面积和5个段总时空区的面积的比值求得： △t,需经9△t 才能完成一个任务,其预约表如下所示。 （1）画出流水线任务调度的状态转移图。 时间 入 A 1 B 1 A 2 B 2 A 3 B 3 A 4 B 4 A B C D A × B C ×D
第五章 文件系统习题及答案
第五章文件系统习题及答案 一、填空题 1．文件系统主要管理计算机系统的软件资源，即对于各种的管理。 【答案】文件 【解析】用户使用计算机来完成自己的某项任务时，总会碰到这样一些问题：其一，使用现有的软件资源来协助自己工作。例如，利用系统调用和利用库函数与实用程序等来减少编程的工作量，避开与硬件有关的部分。其二，编制完成的或未完成的程序存放在什么地方，需要访问的数据存放在什么地方。这实际上是怎样对软件资源进行透明的存放，并能透明地存取，文件系统也就应运而生了。 2．从用户的角度看，文件系统的功能是要实现① 。为了达到这一目的，一般要建立② 【答案】①按名存取，②文件目录 【解析】文件系统的建立就是要让用户透明地对文件进行存取，这就要求文件系统要解决把每个文件的符号名与其所在的文件存储空间中的物理地址联系起来的问题，这也是文件系统最基本的功能。实现符号名与具体物理地址的转换，其主要环节是查目录。所以，文件目录的组织是文件系统研究的主要问题之一。 3．UNIX系统中，一般把文件分为① 、② 和③ 三种类型。 【答案】①普通文件、②目录文件、③特殊文件 【解析】普通文件既包括系统文件，也包括用户文件、库函数文件和实用程序文件。它主要指组织格式是无结构、无记录概念的字符流式文件。 目录文件则是由文件系统中的各个目录所形成的文件。 特殊文件（或设备文件）在UNIX系统中，每台设备都被看作为一个特殊文件。 4．串联文件是文件① 组织的方式之一，其特点是用② 来存放文件信息。 【答案】①物理，②非连续的物理块 【解析】串联文件结构中，每个物理块设有一个指针，指向其后续连接的另一个物理块，从而使得存放同一文件的物理块链接成一个串联队列。 5．文件存储器一般都被分成若干大小相等的① ，并以它为单位进行 ② 。 【答案】①物理块，②信息交换 【解析】文件存储空间的管理是文件系统的重要任务之一，磁盘、磁带是常见的文件存储器。 6．文件存储空间管理的基本方法有① 、② 。 【答案】位示图法、空闲块链接法。 【解析】文件存储空间的管理实质上是空闲块的组织和管理问题，它包括空闲块的分配与空闲块的回收等问题，这就要求对文件存储空间的空闲块进行有效的组织和管理。 7．目录文件是由① 组成的，文件系统利用② 完成“按名存取”和对文件信息的共享和保护。 【答案】①文件说明，②目录文件
软件体系结构论文：一种面向方面软件体系结构模型
软件体系结构论文：一种面向方面软件体系结构模型 摘要: 为了分离软件系统中的核心关注点和横切关注点，通过引入面向方面软件开发的思想设计了一种面向方面软件体系结构模型，并详细分析了该模型的三个基本构成单元，即构件、连接件和方面构件。最后通过一个网上支付实例验证了该模型具有一定的理论意义和实用价值。 关键词: 面向方面软件体系结构;横切关注点;构件;连接件;方面构件 20世纪60年代的软件危机使得人们开始重视软件工程的研究。起初，人们把软件设计的重点放在数据结构和算法的选择上，然而随着软件系统规模越来越大，对总体的系统结构设计和规格说明变得异常重要。随着软件危机程度的加剧，软件体系结构(software architecture)这一概念应运而生。软件体系结构着眼于软件系统的全局组织形式，在较高层次上把握系统各部分之间的内在联系，将软件开发的焦点从成百上千的代码上转移到粒度较大的体系结构元素及其交互的设计上。与传统软件技术相比，软件体系结构理论的提出不仅有利于解决软件系统日益增加的规模和复杂度的问题，有利于构件的重用，也有利于软件生产率的提高。面向方面软件开发(AOSD)认为系统是由核心关注点(corn concern)和
横切关注点(cross-cutting concern)有机地交织在一起而形成的。核心关注点是软件要实现的主要功能和目标，横切关注点是那些与核心关注点之间有横切作用的关注点，如系统日志、事务处理和权限验证等。AOSD通过分离系统的横切关注点和核心关注点，使得系统的设计和维护变得容易很多。 Extremadura大学的Navasa等人［1］在2002年提出了将面向方面软件开发技术引入到软件体系结构的设计中，称之为面向方面软件体系结构(aspect oriented software architecture，AO-SA)，这样能够结合两者的优点，但是并没有给出构建面向方面软件体系结构的详细方法。 尽管目前对于面向方面软件体系结构这个概念尚未形成统一的认识，但是一般认为面向方面软件体系结构在传统软件体系结构基础上增加了方面构件(aspect component)这一新的构成单元，通过方面构件来封装系统的横切关注点。目前国内外对于面向方面软件体系模型的研究还相对较少，对它的构成单元模型的研究更少，通常只关注方面构件这一构成单元。方面构件最早是由Lieberherr等人［2］提出的，它是在自适应可插拔构件(adaptive plug and play component，APPC)基础之上通过引入面向方面编程(AOP)思想扩展一个可更改的接口而形成的，但它关于请求接口和服务接口的定义很模糊，未能给出一个清晰的方面构件模型。Pawlak等人
全面了解NTFS文件系统结构
解读NTFS NTFS是一个比FAT复杂的多的文件系统，我们一起努力来把它完整的解读出来 NTFS的引导扇区也是完成引导和定义分区参数，和FAT分区不同，FAT分区的B OOT记录正常，就显示分区没有错误，即使文件不正确，而NTFS分区的BOOT不是分区的充分条件，它要求必须MFT中的系统记录如＄MFT等正常该分区才能正常访问。其BPB参数如下表所示。 字节偏移长度常用值意义 0x0B 字 0x0002 每扇区字节数 0x0D 字节 0x08 每簇扇区数 0x0E 字 0x0000 保留扇区 0x10 3字节 0x000000 总为0 0x13 字 0x0000 NTFS未使用，为0 0x15 字节 0xF8 介质描述 0x16 字 0x0000 总为0 0x18 字 0x3F00 每磁盘扇区数 0x1A 字 0xFF00 磁头数 0x1C 双字 0x3F000000 隐含扇区 0x20 双字 0x00000000 NTFS未使用，为0 0x28 8字节 0x4AF57F0000000000 扇区总数 0x30 8字节 0x0 ＄MFT的逻辑簇号 0x38 8字节 0x54FF0000 ＄MFTMirr的逻辑簇号 0x40 双字 0xF6000000 每MFT记录簇数 0x44 双字 0x01000000 每索引簇数 0x48 8字节 0x14A51B74C91B741C 卷标 0x50 双字 0x00000000 检验和 MFT中的文件记录大小一般是固定的，不管簇的大小是多少，均为1KB。文件记录在MFT文件记录数组中物理上是连续的，且从0开始编号，所以，NTFS是预定义文件系统。MFT仅供系统本身组织、架构文件系统使用，这在NTFS中称为
计算机体系结构第一次作业
问答题（共4道题） 1．什么是存储系统？ 答：存储系统是指计算机中由存放程序和数据的各种存储设备、控制部件及管理信息调度的设备（硬件）和算法（软件）所组成的系统。计算机的主存储器不能同时满足存取速度快、存储容量大和成本低的要求，在计算机中必须有速度由慢到快、容量由大到小的多级层次存储器，以最优的控制调度算法和合理的成本，构成具有性能可接受的存储系统。 2．什么是高速缓冲存储器 答：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。 3．假设一台模型计算机共有10种不同的操作码，如果采用固定长操作码需要4 位。已知各种操作码在程序中出现的概率如下表所示，计算采用Huffman编码 法的操作码平均长度，并计算固定长操作码和Huffman操作码的信息冗余量 （假设最短平均长度H＝3.1位）。 答：构造Huffman树如下：
Huffman 编码的平均码长为： ∑=10 1 i i i l p =0.17*2+（0.15+0.15+0.13+0.12）*3+（0.09+0.08+0.07）*4+（0.03+0.01）*5=3.15 冗余量=（3.15-3.10）/3.15=1.59% 固定码长=log210=4 冗余量=（4-3.10）/4=22.5% 4.若某机要求有：三地址指令4条，单地址指令192条，零地址指令16条。设指令字长为12位，每个地址码长3位。问能否以扩展操作码为其编码？ 答：三种指令字格式如下：
文件系统结构分析
文件系统结构分析 1嵌入式文件系统 1.1嵌入式文件系统体系结构 在嵌入式系统中，文件系统是嵌入式系统的一个组成模块，它是作为系统的一个 可加载选项提供给用户，由用户决定是否需要加载它。同时，它还需要满足结构紧 凑、代码量小、支持多种存储设备、可伸缩、可剪裁、可移植等特点。基于上面的要 求，嵌入式文件系统在设计和实现时就要把它作为一个独立的模块来整体考虑。特别 是对文件系统内部资源的管理要做到独立性。 由于嵌入式文件系统是作为嵌入式系统的一个可选加载项提供给用户的，当 用户针对其应用的特殊要求对嵌入式系统进行配置时没有选择加载文件系统，但 是用户还是需要使用到系统I/O。由于这种情况的出现就决定了嵌入式系统中的文件 系统不再具有I/O设备的管理功能。系统I/O的管理和使用接口的提供将由 I/O管理 模块完成，文件系统作为一个独立的自包含模块存在。 基于以上考虑，嵌入式文件系统的体系结构如图1所示。 1卩 硬件 图1嵌入式文件系统体系结构 在嵌入式文件系统的最上层是文件系统 API。文件系统的一切功能都是通过这一层提供给用户的。同时，在整个文件系统中也只有这一层对用户是可见的。 在这一层中所提供的所有功能接口都将严格的遵循 POSIX标准。 文件系统核心层是实现文件系统主要功能的模块。在这一层中，文件系统要把
用户的功能操作转化成对文件系统的抽象对象的操作。这些操作将通过下面的功能模块最终落实到物理介质上面。如果文件系统需要支持多种具体的文件系统格式的话，这一层还可以进一步细分成虚拟文件系统和逻辑文件系统。 块高速缓存的存在是为了提高文件系统的性能。在这一层中缓存着以前访问过的块设备数据。文件系统通过一定的算法来高效的管理这些数据，以提高缓冲的性能。同时，它的存在使下层的数据操作对上层的文件操作透明，提高了文件系统的模块性。 1.2 嵌入式文件系统体系的功能与特点 文件系统是操作系统的重要组成部分，用于控制对存储设备的存取。它提供对文件和目录的分层组织形式、数据缓冲（对于实时系统，允许绕过缓冲）以及对文件存取权限的控制。 嵌入式系统所使用的文件系统除了要提供通用文件系统的功能外，还由于嵌入式操作系统的特殊性而具有其自身的一些特点。嵌入式文件系统的设计应该满足如下目标： 1.实现按名存取。和桌面操作系统类似，用户对文件的操作是通过其“文件名”来完成的。因此，用户只需知道待操作文件的文件名，就可以方便的访问数据，而不必关心文件在物理设备上是如何存放的，以及如何对文件的打开、关闭操作进行处理等细节。所有与文件相关的管理工作都由文件系统组件隐式完成。 2.与实时系统相适应。嵌入式应用大多数都具有实时性需求。实时系统不仅 要求计算结果地准确无误，而且要求特定的指令要在限定的时间内完成，这就对文件系统提出了很高的要求。在通用操作系统中，往往采取分页和虚拟存储器管理的机制来满足规定的指令时间。然而嵌入式实时操作系统一般都不具有虚拟存储器管理机制，且各种外部设备的性能差异较大，控制文件系统的实时性变得非常困难。为了尽可能提高文件系统的实时性，除了选取高速存储介质作为嵌入式系统的外设外，还应该根据设备的特点设置一定大小的高速缓冲，以提高数据存取的相应速度。 3.支持多任务环境。面对日益复杂的计算环境，应用常常采取“分而治之” 的方法，将解决方案划分为多个任务，每个任务完成相对单一的功能。实时操作系统的设计目标之一就是对多任务的支持。从应用的层面上看，多任务可以对文件进行并发读操作，在实时内核进程间同步与通信机制支持下进行写操作。此外，文件系统内部实现也应该具备较好的可重入性，即利用同步机制对全局数据结构 进行必要的保护。 4.支持多种逻辑文件系统标准。随着操作系统技术的发展，出现了多种成熟的桌面文件系统标准，如 Windows下的FAT系列，Linux中的ext系列等。将这些成熟标
调度端系统结构、原理与功能
GM2000 调度管理自动化系统 培训讲义 调度端系统结构、原理与功能
光芒实业 二OO二年五月
调度端系统结构、原理与功能 一、远动系统发展概貌 第一代：布线逻辑式远动系统 第二代：采用专用计算机及专用操作系统的计算机远动系统，此时的系统多为单机系统 第三代：80年代基于通用计算机的多机远动系统，但各台微机间不构成网络 第四代：90年代随着计算机网络技术的发展，基于局域网络、广域网络的开放式、分布式计算机远动系统 二、网络基础知识简介 2．1 局域网技术 局域网(LOCAL Area Network, LAN) ：指在一个小的区域由多台计算机互联的系统，规模可大可小，可能是由几台计算机组成，也可能是几百台组成的网络。 特点： ?地理围有限 ?通信速度快、可打10Mbps、100Mbps或千兆，可靠性高、误 码率低 ?网络拓扑结构简单，主要包括星形、环形或总线形，传输介质为 同轴电缆、屏蔽双绞线 ?局域网的种类：以太网（ethernet）、FDDI、令牌环等
?不同局域网间的互联可通过交换机（switch）、路由器（router）、 网关(gateway)等互联。 2．2 广域网技术 广域网（Wide Area Network，WAN），指在一个较大的区域由多台计算机互联的系统 特点： ?地理围很大 ?通信速度慢、误码率高 ?网络拓扑复杂、纵横交错成网状 ?传输媒体主要为卫星、网 2．3 网络协议 OSI开放系统互联的7层模型：
TCP/IP协议：异构系统互联的基础，INTERNET网络的基础 IP层对应于OSI协议中的网络层，重要概念：IP地址 IP地址：基于TCP/IP协议连接的计算机均享有一个或多个全网唯一的地址，格式为四个以小数点相隔的16进制数表示，如：192．100．134．111 远动系统的网络IP地采用：100.0.0.XX和101.0.0.XX定义两个网络的地址。 2．4 客户/服务器结构 指网络中服务的提供方式，请求服务的一方叫客户方，提供服务的一方叫服务器方。客户、服务器服务既可在一台机器上完成，也可分布在网络上的不同机器上。 客户机／服务器（C/S）体系结构是在单一体系结构、宿主式体系结构和局域网广义网体系结构的基础上发展起来的，它既保留了宿主式体系结构中的数据集中管理、安全可靠和数据一致性的优点，又保留了文件服务器方式的多用户共享主机系统的数据资源和外设资源，降低了系统成本。其特点为： ?共享资源能力强。用户数据库存储于服务器中，客户程序可通过 SQL语言透明地访问和操作服务器中的数据; ?集成应用能力强。用户需要的各种信息都可在客户机上得到，用 户可通过客户机交互工作界面，直接处理从服务器及其它客户机得到的数据，并产生新的有用信息；
计算机系统结构课后习题答案
第1章计算机系统结构的基本概念 1.1 解释下列术语 层次机构：按照计算机语言从低级到高级的次序，把计算机系统按功能划分成多级层次结构，每一层以一种不同的语言为特征。这些层次依次为：微程序机器级，传统机器语言机器级，汇编语言机器级，高级语言机器级，应用语言机器级等。 虚拟机：用软件实现的机器。 翻译：先用转换程序把高一级机器上的程序转换为低一级机器上等效的程序，然后再在这低一级机器上运行，实现程序的功能。 解释：对于高一级机器上的程序中的每一条语句或指令，都是转去执行低一级机器上的一段等效程序。执行完后，再去高一级机器取下一条语句或指令，再进行解释执行，如此反复，直到解释执行完整个程序。 计算机系统结构：传统机器程序员所看到的计算机属性，即概念性结构与功能特性。 在计算机技术中，把这种本来存在的事物或属性，但从某种角度看又好像不存在的概念称为透明性。 计算机组成：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等。 计算机实现：计算机组成的物理实现，包括处理机、主存等部件的物理结构，器件的集成度和速度，模块、插件、底板的划分与连接，信号传输，电源、冷却及整机装配技术等。 系统加速比：对系统中某部分进行改进时，改进后系统性能提高的倍数。 Amdahl定律：当对一个系统中的某个部件进行改进后，所能获得的整个系统性能的提高，受限于该部件的执行时间占总执行时间的百分比。 程序的局部性原理：程序执行时所访问的存储器地址不是随机分布的，而是相对地簇聚。包括时间局部性和空间局部性。 CPI：每条指令执行的平均时钟周期数。 测试程序套件：由各种不同的真实应用程序构成的一组测试程序，用来测试计算机在各个方面的处理性能。 存储程序计算机：冯·诺依曼结构计算机。其基本点是指令驱动。程序预先存放在计算机存储器中，机器一旦启动，就能按照程序指定的逻辑顺序执行这些程序，自动完成由程序所描述的处理工作。
多合一电驱动系统的结构原理及CAE仿真分析
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1 结构及工作原理 1.1 结构组成 多合一电驱动系统由EM，G-BOX，IPU，DCDC，OBC，HV-BOX，VCU，ACP，PUMP共9部分组成，如图1所示。整体采用四段式结构，分别为减速器左端盖、减速器右端盖、电机定子壳体、电机后端盖，其中减速器右端盖为电机和减速器共用端盖，ACP固定在电机左端盖上，PUMP 固定在电机右端盖上。 IPU，DCDC，OBC，HV-BOX，VCU布置在控制器系统壳体中，DCDC，OBC布置在同一层，称之为电源层；HV-BOX和IPU，VCU布置在同一层，称之为电机控制层，电源层和电机控制层共同组成控制器系统，布置在EM正上方。 该多合一电驱动系统为原有长安量产的三合一电驱动系统和电源系统的进一步集成产品，提高了能量密度和冷却效率。
图1 多合一电驱动系统三维数模
该多合一电驱动系统的系统原理图如图2所示，主要包括高压电传输、低压电信号传输、热量交换、动力传递等，其中高压电包括高压直流电、高压交流电、家用220 V交流电；低压电信号包括12 V直流电信号、CAN信号、高压互锁信号、电子锁位置信号、制动踏板位置信号等共62个电信号。 图2 多合一电驱动系统原理简图
动力电池输出高压直流电，经过HV-BOX中叠层铜排将高压直流电分配成4部分，包括控制器系统内部IPU中的INV 功率模块、DCDC模块，外部的ACP，PTC。 INV功率模块将高压直流电转换成高压交流电输送到EM，驱动EM旋转；DCDC模块将高压直流电转换成低压直流电输送给12 V蓄电池，实现对12 V蓄电池进行动态充电，12 V蓄电池输出低压直流电给IPU中的INV控制模块和VCU控制模块。 OBC模块经过HV-BOX中叠层铜排与动力电池相连，OBC 可将输入的家用220 V交流电转换成高压直流电，输入到 动力电池中，此过程为动力电池慢充过程。 该电驱动系统的冷却水路、PUMP和电驱动系统外部的冷却控制系统可组成封闭的回路。 PUMP为回路中冷却液循环提供动力，冷却控制系统完成回路中冷却液的热交换，对电驱动系统中EM,IPU，DCDC，OBC进行冷却。 EM和G-BOX采用机械连接，通过花键轴、花键套结构实 现动力传递。
树形目录结构文件系统
操作系统课程设计 课程名称操作系统 题目名称树形目录结构文件系统学生学院 专业班级 学号 学生姓名 指导教师 2011 年1 月13 日
目录 一、课程设计目的 (3) 二、设计概要 (3) 三、详细设计 (3) 3.1数据结构设计 (4) 3.2程序功能模块图 (5) 3.2.1 文件管理系统主功能图示 (5) 3.2.2 用户界面管理图示 (5) 3.2.3 新建文件图示 (6) 3.2.4 复制、剪切文件图示 (6) 3.2.5 粘贴文件图示 (7) 3.2.6 删除文件图示 (7) 四、程序界面设计及运行结果分析 (8) 五、课程设计总结 (12) 六、参考文献 (12)
一、课程设计目的： 操作系统课程设计是配合操作系统课开设的专业基础必修课。本课程通过设计实现一个综合作业，培养学生程序设计的方法和技巧，提高学生编制清晰、合理、可读性好的系统程序的能力，加深对操作系统课程的理解。 二、设计概要: (1) 运行平台: Windows系列 (2) 设计平台: Microsoft Visual Studio 2008 (3) 存储系统：XML文件 (4) 运行需求: .NET Framework 2.0版本以上 (5) 软件简介: 文件管理系统 (6) 功能简介: A、提供用户登录注销功能 B、多用户管理,多级目录形式，文件可互相共享. C、智能化的树形和列表界面操作(包括图标、列表以及详细显示方 式,方便的菜单,右击菜单,工具栏等) D、模拟Windows多种实用功能 (7)本系统参照了windwos文件管理结构，实现了其大部分常用功能，采用多用户系统实现了文件夹与文件的创建，打开，读写，删除，关闭，剪切，复制，粘贴，重命名，刷新，查看，排列图标、属性设置、模糊搜索以及多用户文件共享功能。 三、详细设计: 3.1、数据结构设计： 本程序采用XML文件形式管理文件信息,XML文件适合小数据块的存储和传输，.NET为XML提供了丰富的类库，更加方便了操作使用，详细数据设计思路如下: XML文件编码声明： 首节点：
计算机系统结构作业答案第三章(张晨曦)
3.1 -3.3为术语解释等解答题。 3.4 设一条指令的执行过程分为取指令，分析指令和执行指令3个阶段，每个阶段所需时间分别为ΔT, ΔT, 2ΔT，分别求出下列各种情况下，连续执行N条指令所需的时间。 (1) 顺序执行方式 (2) 只有“取指令”与“执行指令”重叠 (3) “取指令”，“分析指令”与“执行指令”重叠 解： (1) 4NΔT (2) (3N+1) ΔT (3) 2(N+1) ΔT 3.6 解决流水线瓶颈问题有哪两种常用方法？ 解： (1) 细分瓶颈段 将瓶颈段细分为若干个子瓶颈段 (2) 重复设置瓶颈段 重复设置瓶颈段，使之并行工作，以此错开处理任务 3.9 列举下面循环中的所有相关，包括输出相关，反相关，真数据相关。 for(i = 2; i < 100; i=i+1) { a[i] = b[i] + a[i]; -----(1) c[i+1] = a[i] + d[i]; -----(2) a[i-1] = 2*b[i]; -----(3) b[i+1] = 2*b[i]; -----(4) } 解： 输出相关：第k次循环时(1)与第k+1轮时(3) 反相关：第k次循环时(1)和(2)与第k-1轮时(3) 真数据相关：每次循环(1)与(2)，第k次循环(4)与k+1次循环(1)，(3)，(4) 3.12 有一指令流水线如下所示 50ns 50ns 100ns 200ns (1)求连续如入10条指令的情况下，该流水线的实际吞吐率和效率 (2)该流水线的“瓶颈”在哪一段？请采用两种不同的措施消除此“瓶颈”。对于你所给出 的两种新的流水线连续输入10条指令时，其实际吞吐率和效率各是多少？ 解：（1）（m表示流水线级数，n 表示任务数）