计算机体系结构：流水线技术与Cache优化

"该文档是计算机体系结构的复习题，主要涵盖了面试中可能遇到的问题，包括判断题，涉及计算机系统设计、RISC与CISC、流水线技术、Cache、多处理机、总线设计以及存储层次等多个核心知识点。" 1. **RISC与CISC的区别**：描述中指出RISC简化指令系统并不一定导致目标程序更短或执行时间更少，这表明RISC的优势在于执行效率而非程序长度。 2. **流水线技术**：流水线调度对于提高单功能线性流水线的吞吐率和效率至关重要，但仅消除瓶颈段不一定能提高整体性能。此外，流水线深度受限于延迟和额外开销，并且通过调整代码顺序可以消除相关引起的暂停。 3. **Cache设计**：Cache组相联映射的冲突概率并不高于直接映射，而且高相联度可以减少冲突失效，但也会增加失效开销。写回法和写直达法在满足Cache与主存一致性方面各有优缺点，选择哪种取决于具体应用场景。 4. **多级存储层次**：多级存储层次（如Cache-主存和主存-辅存）分别用于弥补速度和容量的不足。写调块策略和写合并技术可以优化写操作的效率。 5. **存储器性能**：性能不仅受失效率影响，平均访存时间也是关键因素。降低失效率可能会增加命中时间，而过低的失效率或平均访存时间并不总是意味着系统性能更高。 6. ** Victim Cache与伪相联Cache**：Victim Cache并不是CPU和Cache之间的额外一层，而是一种管理策略。伪相联Cache结合了直接映象和组相联的优点，提供快速命中率，但描述中提到的“失效开销低”可能不完全准确，因为伪相联仍会有一定的冲突和管理成本。 7. **多处理机系统**：在多处理机上，任务分配的均衡策略对于总运行时间的减少很重要，但过于极端的分配（要么太多要么太少）可能导致总的运行时间增加。 这些知识点反映了计算机体系结构中的关键概念，包括处理器设计、存储优化和并行处理，对于理解和准备计算机面试非常有价值。