2022年北京工业大学计算机系统结构期末试题解析

本资源是一份北京工业大学2022-2023学年《计算机系统结构II》期末考试试卷A卷，主要涵盖了计算机系统结构方面的基础知识和概念。以下是部分题目及其知识点概述： 1. **系统设计方法** - 题目询问在计算机系统设计中，较好的方法是哪种。选项包括从上向下设计（自顶向下）、从下向上设计、两头向中间设计以及中间开始的上下双向设计。设计原则可能强调的是系统分解和层次化，但具体哪个方法更好取决于设计策略和目标，实践中可能倾向于自顶向下或混合方法，因为它能更好地理解和控制整体系统。 2. **主存存储保护** - 学生需要识别不属于常见主存保护方式的选项。加界保护、目录保护和环保护都是常见的保护机制，而键保护方式不是标准术语，可能是某个特定系统或教材中的专有名词，因此C项可能是迷惑选项。 3. **Cache地址映射** - 这道题目考察的是不同Cache映射方式的特点。全相联方式下，每个Cache块都有独立的寻址逻辑，理论上冲突概率最低，而段相联、组相联和直接相联则存在不同程度的地址冲突。 4. **静态流水线** - 本题涉及计算机硬件的流水线技术。静态流水线指的是功能固定的并行处理流水线，其特点是功能单元在设计阶段就已经确定，不随指令类型变化。 5. **Cube互连网络** - 这是一道关于网络互连的题目，涉及多处理器系统的通信结构。单级Cube3互连网络是一种三维互联结构，计算与13号处理器相邻处理器的编号，有助于理解多处理器系统中的通信复杂性。 6. **CRAY-1机指令执行时间** - 该问题涉及向量计算机的指令执行模型。计算指令串的最短执行时间需要考虑各种操作的延迟，并考虑流水线的同步。V3存储器访问、加法、乘法和访存操作的时间加起来是16拍，再加上向量长度N，这是最短的执行时间。 这些题目涵盖了计算机系统结构的关键知识点，包括系统设计方法、内存保护、缓存组织、流水线技术和并行计算架构等，这些都是衡量学生对计算机硬件和体系结构深入理解的重要组成部分。通过解答这些问题，学生可以检验自己对计算机系统内部工作原理的掌握程度。