计算机系统结构

不言仙声2023-02-272023-04-15

自考：计算机系统结构知识点

1、多层次结构

应用语言机器级

高级语言机器级

汇编语言机器级

操作系统机器级

传统机器语言机器级

微程序机器级

固件：一种具有软件功能的硬件。

翻译是先用转换程序将高一级机器级上的程序整个的变换成低一级机器级上等效的程序，然后在低级机器上实现的技术

解释是在低级机器几上用它的一串语句或指令来仿真高级机器级上的一条语句或指令的功能，是通过对高级机器级语言程序中的每条语句或指令逐条解释来实现的技术。

计算机组成设计

1、数据通路贷款（数据总线一次并行传送的信息位数）

2、专用部件的设置（是否设置乘除法、浮点运算、字符处理、地址运算等专用部件、设置的数量与机器要达到的速度、价格及专用部件的使用频率等有关）

3、各操作对部件的共享程度

4、功能部件的并行度

5、控制机构的组成方式

6、缓冲和排队技术

7、预估、预判技术

8、可靠性技术

实现软件移植的技术：

统一高级语言：采用统一的高级语言，可以解决结构相同或完全不同耳朵各种机器上的软件移植。

采用系列机：比如同厂家生产的相同系统结构的机器

模拟和仿真：字面意思

2、透明性

3、翻译与解释

4、RISC计算机的基本原则

只选择使用频度很高的指令
减少指令系统寻址方式的种类
让所有指令都在一个机器周期内完成
扩大通用寄存器的数量
多数指令都采用硬联控制实现
精简指令和优化涉及编译程序，简单有效地支持高级语言的实现。

5、简述字节多路通道、数组多路通道、选择通道分别适用连接的设备及各通道的特点

字节多路通道适用于连接大量的字符类低速设备，传送一个字符（字节）的时间很短，但字符（字节）间的等待时间很长
数组多路通道适用于连接多台高速设备，设备的传送速率很高，但传送开始前的寻址辅助操作时间很长
选择通道适用于连接优先级高的高速设备，在数据传送期内独占通道，只能执行一道通道程序

简单说就是字节适用于大量字符低俗，比如打印机什么的；数组就是多台高速；选择就是可选性高，可选性高就是可以选择优先级高的高速设备，并且我选择了之后我们就是一对一的单独的。

6、页式虚拟存储器页面失效和实页冲突发生的原因及所确定替换算法的依据

当处理机要用到的指令或数据不存在主存中时，会发生页面失效；当主存已满且发生页面失效时，会发生实页冲突。
替换算法的确定主要看主存是否有高的命中率，是否便于实现，辅助软硬件成本是否低

7、

处理机：

多处理机，各处理机的程序段并行必然是异步的，出现三种数据相关分别是数据反相关、数据数据输出相关和数据相关
多处理机的机间互连一般采用总线、环形互联、交叉开关多端口存储器或开关枢纽结构等形式
多处理机有三种形式，同构型、异构型和分布型
多处理机操作系统分为三类，主从型、浮动型和各自独立型
多处理机中，当共享数据进入Cache，就可能出现多个处理器的Cache中都有同一存储器块的副本，要保证多个副本数据是一致的。
多处理机的两类耦合分别是紧耦合和松耦合。
多处理机与单指令流多数据流的阵列处理机相比，有很大的差别，其差别主要来源于并行性等级的不同
向量处理机是有向量数据表示的处理机，分向量流水处理机和阵列处理机两类
阵列处理机有两种构形，差别在于存储器的组成方式和互连网络的作用不同。