计算机系统结构习题与解析

第1章 计算机系统结构导论 1.1 基本要求与难点 1.1.1 基本要求 1.1.2 难点 1.2 知识要点 1.2.1 计算机系统结构的层次性与透明性 1.2.2 计算机系统结构和计算机组成与实现的关系 1.2.3 软件可移植性及其实现途径 1.2.4 并行性及提高并行性的途径 1.2.5 多机系统的耦合度 1.2.6 Flynn分类法 1.2.7 性能定量分析基础 1.2.8 计算机性能测评方法 1.3 习题与解析 1.3.1 单项选择题

第1章 计算机系统结构导论 1.1 基本要求与难点 1.1.1 基本要求 1.1.2 难点 1.2 知识要点 1.2.1 计算机系统结构的层次性与透明性 1.2.2 计算机系统结构和计算机组成与实现的关系 1.2.3 软件可移植性及其实现途径 1.2.4 并行性及提高并行性的途径 1.2.5 多机系统的耦合度 1.2.6 Flynn分类法 1.2.7 性能定量分析基础 1.2.8 计算机性能测评方法 1.3 习题与解析 1.3.1 单项选择题 1.3.2 填空题 1.3.3 判断题 1.3.4 简答题 1.3.5 应用题第2章 指令系统 2.1 基本要求与难点 2.1.1 基本要求 2.1.2 难点 2.2 知识要点 2.2.1 指令系统是计算机系统的主要软硬件分界面 2.2.2 数据表示与数据类型 2.2.3 浮点数据 2.2.4 自定义数据表示 2.2.5 寻址技术 2.2.6 指令格式优化设计 2.2.7 复杂指令系统计算机 2.2.8 精简指令系统计算机 2.3 习题与解析 2.3.1 单项选择题 2.3.2 填空题 2.3.3 判断题 2.3.4 简答题 2.3.5 应用题第3章 流水技术与流水处理机 3.1 基本要求与难点 3.1.1 基本要求 3.1.2 难点 3.2 知识要点 3.2.1 指令的顺序执行方式与交叉执行方式 3.2.2 先行控制技术 3.2.3 流水方式与流水线的分类 3.2.4 流水线的性能分析与计算 3.2.5 非线性流水线的调度技术 3.2.6 流水线的局部相关及其处理方法 3.2.7 流水线的全局相关及其处理方法 3.2.8 超标量处理机及其性能分析与计算 3.2.9 超流水处理机及其性能分析与计算 3.2.10 超标量超流水处理机及其性能分析与计算 3.2.11 超长指令字处理机及其性能分析 3.2.12 向量处理方式 3.2.13 向量流水处理机及其性能分析与教育处 3.3 习题与解析 3.3.1 单项选择题 3.3.2 填空题 3.3.3 判断题 3.3.4 简答题 3.3.5 应用题第4章 存储系统 4.1 基本要求与难点 4.1.1 基本要求 4.1.2 难点 4.2 知识要点 4.2.1 存储系统的层次结构 4.2.2 程序局部性 4.2.3 存储系统的性能指标 4.2.4 并行存储器 4.2.5 虚拟存储器的存储管理方式 4.2.6 页面替换算法 4.2.7 堆栈型替换算法 4.2.8 Cache存储器的地址映像与地址变换 4.2.9 Cache存储器的替换算法及其实现 4.2.10 Cache的一致性问题及解决方法 4.2.11 三级存储系统的组织方式 4.3 习题与解析 4.3.1 单项选择题 4.3.2 填空题 4.3.3 判断题 4.3.4 简答题 4.3.5 应用题第5章 输入输出系统 5.1 基本要求与难点 5.1.1 基本要求 5.1.2 难点 5.2 知识要点 5.2.1 输入输出系统的主要特点 5.2.2 基本输入输出方式 5.2.3 中断处理 5.2.4 中断屏蔽 5.2.5 输入输出通道的作用与功能 5.2.6 通道的工作原理 5.2.7 通道的数据传送方式和传送时间 5.2.8 通道流量的分析与计算 5.3 习题与解析 5.3.1 单项选择题 5.3.2 填空题 5.3.3 判断题 5.3.4 简答题 5.3.5 应用题第6章 互联网络 6.1 基本要求与难点 6.1.1 基本要求 6.1.2 难点 6.2 知识要点 6.2.1 互联函数及其表示方法 6.2.2 几种基本的互联函数 6.2.3 互联网络的结构参数和传输性能参数 6.2.4 几种静态互联网络及其拓扑结构 6.2.5 动态互联网络的基本结构 6.2.6 Omega网络 6.2.7 STARAN网络 6.2.8 间接二进制n方体网络 6.2.9 基准网络 6.2.10 Delta网络 6.2.11 数据变换网络 6.2.12 Benes二进制置换网络 6.2.13 UMA和NUMA多处理机系统的通信方式 6.2.14 消息格式与消息寻径方式 6.2.15 消息传送的流控制策略 6.2.16 互联网络的通信模式 6.3 习题与解析 6.3.1 单项选择题 6.3.2 填空题 6.3.3 判断题 6.3.4 简答题 6.3.5 应用题第7章 并行处理机 7.1 基本要求与难点 7.1.1 基本要求 7.1.2 难点 7.2 知识要点 7.2.1 并行处理机的两种基本结构 7.2.2 采用并行处理机的SIMD计算机主要特点 7.2.3 ILLIAC IV计算机 7.2.4 BSP计算机 7.2.5 阵列处理机上的差分计算 7.2.6 阵列处理机的常用算法 7.3 习题与解析 7.3.1 单项选择题 7.3.2 填空题 7.3.3 判断题 7.3.4 简答题 7.3.5 应用题第8章 多处理机系统 8.1 基本要求与难点 8.1.1 基本要求 8.1.2 难点 8.2 知识要点 8.2.1 多处理机系统的基本结构 8.2.2 多处理机的Cache一致性问题及产生原因 8.2.3 总线监听协议 8.2.4 基于目录的协议 8.2.5 大规模并行处理系统——CM-5系统 8.2.6 SGI Origin 2000系列服务器 8.2.7 多处理系统性能分析与计算 8.3 习题与解析 8.3.1 单项选择题 8.3.2 填空题 8.3.3 判断题 8.3.4 应用题专业术语英文对照表参考文献

本书是作者根据“计算机系统结构”教学大纲要求，结合多年从事计算机系统结构教学的经验而编写成的一本学习参考书。全书共8章，分别阐述计算机系统结构导论、指令系统、流水技术与流水处理机、存储系统、输入输出系统、互连网络、并行处理机和多处理机系统等内容。每章以基本要求、难点以及知识要点入手，然后以单项选择题、填空题、判断题、简答题和应用题等5种题型对知识体系进行解析，尤其对应用题给出了非常详细的分析和求解过程。
本书概念清晰，重点与难点突出，习题题型多样，覆盖面广，难易适中。全书提供的习题超过400题，其中部分习题是重点高校计算机系统结构课程的硕士研究生入学考试试题。
本书可作为计算机系统结构课程的教学参考书和自学该课程的辅导书，也可作为计算机专业硕士研究生入学考试和其他有关考试的复习指导书。

本书概念清晰，重点与难点突出。习题题型多样，覆盖面广，涉及了该课程所有的知识要点。各章中均有不同难度的习题，对此编者给出了详细的分析和求解过程，有些还给出了多种求解方法，指时容易出错的地方，目的是帮助读者高分析问题和解决问题的能力。