软考高级-系统架构师-计算机组成与体系结构和系统配置与性能评价

一.计算机组成与体系结构

1.本章节知识点

2.Flynn分类法

3.CISC与RISC

冯诺依曼结构与哈弗结构:

4.存储系统

CPU在Cache中进行查找,查找成功表示命中,没有命中表失效,从内存中查找。

局部性原理:

移臂调度算法:

练习题:

答案:D

17号:1,5,7 (21-17=4)
23号:2,3,8 (23-21=2)
32号:4,6 (32-21=11)
38号:9 (38-21=17)
根据最短移臂调度算法可知离21最近的是23号,所以先执行2,3,8(顺序任意),然后再执行17号1,5,7接着32号4,6最后38号9。

主存:

主存-编址

例题答案:

C7FFFH +1 = C8000H - AC000H = 1C000H=0001 1100 0000 0000 0000B=112k(D)

112*16/(28X16K)=4bit

例题:

答案:C,B

读取前面10条记录需要花费(3ms(针头定位)+3ms(执行花费)+30ms(磁盘旋转)) x 10 = 360ms,剩余1条记录花费3ms(针头定位)+3ms(执行花费)=6ms即总的花费时间为360ms+6ms+366ms

优化,如下图所示:

当磁盘在执行的时候,针头也在匀速的运动,读取花费3ms+执行花费3ms执行一条指令需要6ms,一共执行11次11X6=66ms。

5.流水线技术

流水线建立时间就是最开始执行一条指令所需时间,执行一条指令某一段耗时最长一段为流水线周期△t,每段之和数量为K。

例题:

答案:4,△t
(3△t+2△t+4△t+(10-1) X 4△t=5△t+4△t(10-1+1)=5△t+40△t=45△t)

理论公式与实践公式:

成组扩展就是分成多组并行处理,如下图所示取指令,分析指令和执行指令分别为一组，执行一条执行需要花费取指令3△t,分析指令4△t,执行指令5△t,按到成组扩展执行10条指令耗时3△t+4△t+5△t+(5-1)5△t=7△t+25△t=32△t,如果按到未分组前耗时为3△t+4△t+5△t+(10-1)5△t=7△t+50△t=57△t。

吞吐率与最大吞吐率

加速比:

总线:

总线采用分时半双工通信。

6.嵌入式系统

7.校验码

例题:

答案:101111100

① 找到被除数,根据G(x) = X⁴ +x + 1,X⁰ ~ X⁴ 对应为存在的为1,即10011
② 对10111进行模二除法运算(异或运算),被除数为10011

③ 最终结果=信息位+余数,即10111 1100

例题:

答案:B (2^r >= 16+r+1,即r=5)

二.系统配置与性能评价

1.本章节知识点

2.性能指标

3.阿姆达尔解决方案

例题:

答案:B

4.性能评价方法