2017下半年系统架构师试题详解与流水线、DMA与RTOS概念解析
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更新于2023-05-22
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本文档详细解析了2017年下半年系统架构设计师考试的试题答案,重点涵盖流水线结构、DMA技术以及RISC(精简指令系统计算机)和RTOS(实时操作系统)的相关知识点。以下是各部分的详细解析:
1. **流水线结构与吞吐率**:
- 问题(1)考察了流水线的最大吞吐率计算。在一个5级流水线中,每条指令的执行过程分为5个阶段,总时间为2∆t + 1∆t + 3∆t + 1∆t + 2∆t = 9∆t。流水线的吞吐率是单个周期可以处理的指令数量,即1条指令/9∆t。当指令数量无限大时,吞吐率趋于1/3∆t,因此选择B。
2. **流水线加速比**:
- 问题(2)涉及流水线的加速比概念。连续输入10条指令,如果不使用流水线,所有指令需要90∆t。使用流水线后,由于指令之间的流水,实际需要的时间是36∆t。因此,加速比为90:36,简化后为5:2,选择C。
3. **DMA(直接存储器访问)**:
- DMA工作方式涉及到内存和外设的数据传输。在(3)选项中,正确答案是C,表示DMA在主存与外设之间建立直接的数据通路,不需要CPU的干预。
4. **RISC(精简指令系统计算机)特点**:
- RISC设计原则包括(4)中的选项。A正确,指令长度固定且种类少,减少指令集复杂性;C正确,增加寄存器以减少访存;D正确,硬布线实现指令解码提高效率。B错误,因为RISC设计目标是简化,所以寻址方式不会过于丰富,指令功能也不会过于强大。
5. **RTOS(实时操作系统)**:
- (5)选项中,RTOS的主要优点是可以根据应用需求进行配置和裁剪,以适应不同硬件环境,因此A说法不正确。RTOS允许针对硬件变化进行定制,B说法正确。
通过这些解答,可以了解到系统架构设计师考试中对于流水线原理、I/O技术、处理器架构以及操作系统特性的深入理解要求。对于准备参加软考或对这些领域有深入学习需求的人来说,这份文档是宝贵的参考资料。
2019-05-29 上传
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arecraft
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