计算机系统结构问答

作为一名程序员，深入了解计算机体系结构将对我们的未来工作有很大帮助. 今天，我整理了一些基本的系统架构问答，以供大家学习，并欢迎大家一起讨论交流.

1. 如果设备所需的通道的实际流量非常接近或等于通道的最大流量，则可能会发生本地数据丢失. 我们该怎么解决？

（1）增加通道的最大流量.

（2）动态更改设备优先级.

（3）添加一定数量的缓冲区，尤其是对于优先级较低的设备

2. 解决软件迁移的最佳方法是什么？

（1）采用系列机器

（2）使用仿真和仿真

（3）使用统一的高级语言

3. RISC处理器的四项关键技术是什么？

（1）延迟传输技术

（2）指令取消技术

（3）重叠寄存器窗口技术

（4）指令流调整技术

4. 多处理器的基本特征是什么？开发这样一个系统的主要目的是什么？多处理器着重解决哪些技术问题？

功能:

（1）灵活的结构

（2）程序并行性

（3）并行任务的推导

（4）进程同步

（5）当多处理器工作时，必须根据任务数量来调用资源，因此所需的资源会复杂地更改

目的:

使用多个处理器并发执行作业，因此与单个处理器块相比并行处理系统结构，执行速度更专注于解决问题

技术问题着重于解决:

（1）多处理器，主存储器和I / O子系统应具有高带宽，低价格，硬件结构之间灵活且不规则的互连，并且在信息传输中应尽可能避免冲突

（2）通过并行语言并行算法编译，以最大化开发程序的并行性

（3）如何将大任务划分为多个子任务

（4）从操作系统解决并行任务分配，调度和资源分配的问题；任务或流程之间的同步，死锁竞争和其他问题

5. 向量处理的三种方法是什么？每个都有什么特点？

（1）水平处理方法. 向量计算是从左到右以行方式水平执行的.

（2）垂直处理方法. 向量计算是按列方式从上到下垂直执行的.

（3）垂直和水平处理方法. 水平处理和垂直处理相结合.

6. 向量处理器实现链接的条件是什么？

（1）不存在向量寄存器冲突和算术组件冲突.

（2）仅可以链接将第一个结果发送到向量寄存器的周期.

（3）前两条指令产生运算结果的时间必须相等.

（4）两个向量指令的向量长度必须相等.

7. 列出互连网络中的四种路径查找方法？并指出它们各自的优缺点？

（1）电路交换在发送消息之前，需要频繁建立从源节点到目标节点的物理路径，并且开销会非常大.

（2）存储转发寻址大的数据包缓冲区不利于VLSI的实现；延迟很大，与节点之间的距离成正比

（3）虚拟直通不需要在路由之前等待整个消息被缓冲，只要接收到用于寻址的消息头，就可以判断出通信延迟与节点数无关对于VLSI的实现也是不利的.

（4）蠕虫寻址每个节点都有一个很小的缓冲区，这很容易由VLSI实现；网络延迟低.

8. 使用并行处理器的SIMD计算机的主要功能是什么？

（1）速度快，潜力大

（2）模块化好，易于生产和维护

（3）可靠性高，易于实现容错和重构

（4）效率低. 与流水线处理器，向量处理器等相比. 依赖于资源重复而不是时间重叠，因此效率较低.

（5）巨大的潜力. 这主要取决于增加PE的数量. 与主要依靠缩短时钟的流水线处理器相比，其增加速度的潜力要大得多.

（6）依赖于互连的网络和并行算法. 互连网络决定了PE之间的连接模式以及并行处理器可以适应的算法.

（7）需要高性能的标量处理器. 如果机器的矢量处理速度非常高，但是标量处理速度仅为每秒一百万次，那么对于标量运算占10％的问题，总有效速度仅为每秒一千万次.

9. 设计计算机的五个基本说明是什么？

（1）数据传输说明

（2）操作说明

（3）程序控制指令

（4）输入和输出指令

（5）处理控制和调试说明

10. 管道部分应如何处理管道中的瓶颈以提高管道效率？

一种是进一步细分管道的“瓶颈”部分；另一种是重复设置瓶颈功能段，使多个瓶颈功能段并行工作.

11. 在设计计算机系统时，确定数据表示的原理是什么？ （红色）

确定数据表示形式的三个主要原则. 一种是缩短程序的运行时间，另一种是减少CPU与主存储器之间的通信，第三种是这种数据表示的性和利用率.

12. 什么是集群系统？

集群系统是相互连接的多个独立计算机的集合. 这些计算机可以是独立或多处理器系统（PC工作站或SMP）. 每个节点都有自己的内存和I / O设备. 和操作系统. 该集群是一个针对用户和应用程序的单一系统，可以提供低成本，高性能的环境以及快速可靠的服务.

13. 集群系统的关键技术是什么？

（1）高效的通讯系统；

（2）并行编程环境；

（3）并行编程语言；

（4）负载均衡技术

（5）并行程序调整技术

（6）可靠性技术

14. 什么是并行处理器？

适用于高速数值计算，具有相对固定的结构，对并行度量的依赖是资源重复，Internet指定了处理单元的连接模式，基本上是专用的矢量处理计算机.

15. llliacⅣ的三个主要部分是什么？

（1）专门用于数组操作的处理单元数组

（2）阵列控制器

（3）标准B6700计算机

16. 多处理器系统和并行处理器之间的主要区别是什么？

（1）并行处理器的并行性位于指令内，而多处理器的并行性则位于指令外

（2）并行处理器集成了相同类型的操作系统，每个PE由指令直接启动. 多处理器使用特殊指令来表示并发关系. 当一个任务开始执行时，它可以衍生自同时执行的另一个任务. 某些任务将进入任务队列，并在任务具有更多处理器时等待.

（3）并行处理器只有一个CU，它是自然同步的，并且多个处理器的执行时间可能彼此不同

17. 中国的“天河2号”超级计算机取得了哪些技术突破？

（1）多阵列可配置协作并行体系结构；

（2）高速扩展互连通信技术

（3）高效的异构协作技术；

（4）基于隔离的安全控制技术；

（5）虚拟网络仿真计算技术

（6）大型系统容错技术；

（8）系统能耗综合技术.

18. 在多处理器系统中并行处理系统结构，什么原因导致Cache一致性问题？主要使用两种方法解决该问题？

缓存一致性问题主要是由共享和可写数据，进程迁移以及I / O传输引起的. 目前主要使用监视协议和基于目录的协议，分别适用于不同的结构

19. 超标量处理器和超流水线处理器之间的异同.

超级流水线处理器的工作模式与超级标量处理器的工作模式不同. 超变量以增加硬件资源为代价来交换处理器的性能. 超级流水线处理器的顺序是添加少量硬件. 重叠工作可提高处理器性能. 从流水线的时空图来看，超变量处理器使用空间并行性，而超流水线处理器使用时间并行性.

20. 什么是CISC和RISC？

用硬件指令系统替换最初在软件中实现的一些常用功能. 该计算机系统称为复杂指令系统或CISC； RISC是一种简化的指令系统，它是一种计算机体系结构，不是产品，而是现代计算机结构发展史上的一个里程碑.

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