吉林大学2005级计算机体系结构考试参考答案解析

"该资源是吉林大学2005级计算机体系结构考试题目的参考答案，包含简答题和选择题，涵盖了计算机体系结构中的关键概念和技术，如软件与硬件的等效性、透明性概念、系列机定义、流水线相关与解决办法、Cache存储策略、通道类型以及计算机系统的层次结构等。" 计算机体系结构是计算机科学的重要组成部分，它主要研究计算机系统的设计原则和实现方法。这份考试题目和答案揭示了以下几个重要的知识点： 1. 软件与硬件的等效性与不等效性： - 等效性体现在逻辑功能上，软件功能可由硬件实现，反之亦然。例如，软件可以模拟硬件操作，而硬件也可以执行原本由软件完成的任务。 - 不等效性在于性能和成本差异，硬件通常提供更快的执行速度，但成本较高；软件实现则可能更为灵活，但效率较低。 2. 透明性： - 透明性是计算机设计中的一种理想特性，意味着用户或程序员无需关心某些底层细节，如Cache的存在和工作方式，因为它们对上层软件来说是透明的。 3. 系列机： - 系列机是一组具有相同体系结构，但在实现和配置上有所不同的计算机模型，如IBM的System/360系列。 4. 流水线相关与解决办法： - 结构相关、数据相关和控制相关是流水线中的常见问题，可能导致流水线停顿。 - 解决方法包括气泡法（插入空周期以消除相关）和直接通路法（通过硬件预测和定向技术避免相关）。 5. Cache存储策略与写分配方法： - 写直达法和写回法是两种常见的Cache写策略，前者将数据直接写入主存，后者只在满足特定条件时才写回。 - 按写分配和不按写分配则是决定是否在写操作时更新Cache块的规则。 6. 通道类型： - 字节多路通道、数组多路通道和选择通道是不同类型的I/O通道，用于管理和控制外部设备的通信。 7. 计算机系统的层次结构： - 层次结构从高到低通常包括应用软件、操作系统、汇编语言、机器语言和微程序机器级。 - 在设计时，应考虑性能价格比、不限制实现技术和为软件提供硬件支持等原则。 这些知识点对于理解和学习计算机体系结构至关重要，涵盖了计算机系统设计的基本原理，对于学生或专业人士来说是宝贵的参考资料。