计算机系统结构复习.doc

计算机系统结构的定义：计算机系统结构是指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。（P3） Flymn分类法：分类中定义：指令流，数据流，多倍性。（P4） Flymn把计算机系统分为四类： （1）单指令流单数据流SISD（顺序处理计算机） （2）单指令流多数据流SIMD（阵列机代表） （3）多指令流单数据流MISD （没有实际机器） （4）多指令流多数据流（MIMD）（多处理机） 3. 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执行时间的百分比。(P7) 加速比=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） {Fe为可改进比，Se为加速比。一个运行60s的程序有20秒可以加速，则Fe为20/60;若该系统可改进部分执行的时间减少5s，则Se为20/5} {程序改进部分的执行时间缩短为原来的1/Se，但不可改进的部分执行时间没有变化，则改进后的总的执行时间为：Tn=To（1-Fe+Fe/Se），To为改进前的总的执行时间，1-Fe为不可改进比例} {改进后的加速比为：Sn=To/Tn=1/(1-Fe)+Fe/Se} （P8）的例1.1和1.2------Amdahl定律的应用 （P47）MIPS的寄存器，MIPS64位通用寄存器：R0，R1…，R31。他们被简称为GPRs，有时候也被称为整数寄存器。MIPS的数据表示有两种：（1）整数：字节（8位），半字（16位），字（32位），双字（64位）。（2）浮点数：单精度浮点数（32位），双精度浮点数（64位） （P53~P54）什么是流水线？ 答：把一个重复的过程分解为若干个子过程，每个过程由专门的功能部件来实现。把处理过程在时间上错开，一次通过每个子过程及其功能部件称为流水线技术。每个子过程及其功能部件称为流水线的级或段，段与段互相连接成流水线，流水线的段数称为流水线的深度。 PS：流水线的瓶颈：流水线的各段时间尽可能相等，否则引起堵塞和断流，因为时间最长的段将成为流水线的瓶颈。 6. （P62）流水线的性能分析 例3.1和3.2 7. 云计算的定义和解释：目前业界公认的第三方的对于云计算的定义和解释是NIST（National Institute of Standards and Technology，美国国家标准和技术研究院）的说法，其对于云计算的服务形式的说明如下： SaaS（软件即服务）：提供给消费者的服务是运营商运行在云计算基础设施上的应用程序，消费者可以在各种设备上通过瘦客户端界面访问，如浏览器（例如基于Web的邮件）。消费者不需要管理或控制任何云计算基础设施，包括网络、服务器、操作系统、存储，甚至独立的应用能力等等，消费者仅仅需要对应用进行有限的，特殊的配置。PaaS（平台即服务）：提供给消费者的服务是把客户使用支持的开发语言和工具（例如Java、python、.Net等）开发的或者购买的应用程序部署到供应商的云计算基础设施上。消费者不需要管理或控制底层的云基础设施，包括网络、服务器、操作系统、存储等，但客户能够控制部署的应用程序，也可能控制运行应用程序的托管环境配置。 IaaS（基础架构即服务）: 提供给消费者的服务是处理能力、存储、网络和其他基本的计算资源，用户能够利用这些计算资源部署和运行任意软件，包括操作系统和应用程序。消费者不能管理或控制任何云计算基础设施，但能控制操作系统、储存、部署的应用，也有可能获得有限制的网络组件（例如，防火墙、负载均衡器等）的控制。 简单来说： IaaS给你的是远程的登录终端界面（虚拟服务器）或者Web Service接口（云存储）。 PaaS给你的是数据库连接串或者中间件部署界面，或者是应用的部署管理界面。 SaaS给你的就是访问应用的客户端或者Web界面。 物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”。由此，顾名思义，“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。向量处理机（vector computer），面向向量型并行计算，以流水线结构为主的并行处理计算机。 采用先行控制和重叠操作技术、运算流水线、交叉访问的并行存储器等并行处理结构，对提高运算速度有重要作用。K个存储体集中组成，经互联网络ICN为全部N个处理单元所共享。共享的多体并行存储器SM通过对准网络与各处处理单元PE相连。结构如下图 18.存储器的存储结构： 19.并行机： 答：并行性，是指计算机系统在同一时刻或者同一时间间隔内进行多种