计算机系统结构历年真题精华：并行处理、层次设计与存储管理

本资源主要聚焦于计算机系统结构的相关知识点，涵盖了多个方面的内容，适合自考计算机科学与技术专业的学生进行复习备考。以下是一些关键知识点的详细解析： 1. **并行处理层次**：讨论了计算机数据处理中的不同并行级别，包括位串字串、位并字串、位片串字并和全并列，强调了并行处理在硬件设计中的重要性。 2. **计算机系统层次结构**：解释了“机器”层次的定义，即能存储和执行相应语言程序的算法和数据结构集合，强调了程序执行环境的基础。 3. **指令和运算器**：阐述了指令结构对计算机运算类指令和运算器设计的影响，即根据数据表示方式来确定这些组件的功能。 4. **总线优化**：提到了通过线的组合、编码以及并/串-串/并转换来减少总线数量，以提高系统效率。 5. **中断系统**：突出了中断系统的两个主要性能指标：快速响应时间和灵活的中断处理能力。 6. **存储管理**：介绍了虚拟存储器的两种主要类型——段式、页式和段页式，以及它们的映像算法。 7. **Cache预取算法**：讲解了恒预取法和不命中时预取法这两种常见的Cache命中率提升策略。 8. **相关性分析**：区分了内存空间（主存和通用寄存器）中的相关性，包括全局相关和流水线相关。 9. **并行处理与多处理器**：强调了多处理器在实现作业或任务并行处理中的作用，以及如何平衡负载和防止死锁问题。 10. **系统结构**：定义了系统结构的概念，涉及接口定义和功能分配。 11. **指令组成**：再次强调了指令通常由操作码和地址码两部分构成。 12. **存储系统要求**：指出存储系统的基本需求，包括容量、速度、价格之间的权衡。 13. **总线类型**：区分了半双向和全双向的双向传输总线。 14. **I/O控制方式**：列举了程序控制I/O、直接存储器访问和I/O处理机三种I/O控制模式。 15. **微操作解释**：解释了机器指令微操作的三个主要阶段：取指令、分析和执行。 16. **并行处理技术**：探讨了资源共享、资源重复和时间重叠作为发展并行性的方式。 17. **向量处理**：向量纵向处理和分组纵横处理的概念，涉及向量处理的两种方式和流水线实现。 18. **多处理系统管理**：涉及动态资源分配、任务调度和避免死锁的问题。 19. **数据驱动计算**：解释了数据驱动计算的异步性和函数性特征。 20. **软件实现**：指出软件功能可以由硬件或固件来实现。 21. **计算机应用分类**：将计算机应用分为数据处理、信息处理、知识处理和智能处理四个层次。 22. **浮点数处理**：强调浮点数下溢处理对用户透明性的重要性。 23. **Cache优化**：讨论了Cache容量、块大小、组数和组内块数的选择对命中率的影响。 24. **并行内存系统**：介绍并行主存系统的不同访问模式，如单体多字、多体单字和多体多字的交叉访问。 25. **中断系统功能分配**：解释了中断系统软硬件功能的划分。 26. **页式存储**：描述了页式存储方法的逻辑分割特点。