計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)題庫答案自理

題庫

分析論述題

  1. 指令級并行、數(shù)據(jù)級并行、線程級并行的思想和發(fā)展歷程 （L05-P5~ 、L06-P32？書本P296為L06-P2~3中文翻譯）

指令級并行，線程級并行，數(shù)據(jù)級并行區(qū)別？
數(shù)據(jù)級并行
指令級并行（Instruction Level Parallel，ILP）是指指令之間存在的一種并行性，利用它計(jì)算機(jī)可以并行執(zhí)行兩條或以上的指令。
數(shù)據(jù)級并行（Data Level Parallel，DLP）是指處理器能夠同時處理多條數(shù)據(jù)，屬于SIMD模型，即單指令流多數(shù)據(jù)流模型。
線程級并行（Thread Level Parallel，TLP）是指多個線程以重疊的方式共享一個單獨(dú)處理器的功能單元。
自20世紀(jì)80年代中期依賴，隨著微處理器的發(fā)展，單處理機(jī)的性能高速增長；但近些年來由于功耗問題和ILP開發(fā)空間縮小等問題，人們開始將視角轉(zhuǎn)向多處理機(jī)的開發(fā)；還有一個問題是ILP本身也不再適應(yīng)當(dāng)代數(shù)據(jù)密集型計(jì)算的變化，難以有效利用ILP技術(shù)提升性能。 所有能夠更有效地進(jìn)行大規(guī)模計(jì)算的數(shù)據(jù)級并行技術(shù)和開發(fā)并行代價更小的線程級并行技術(shù)就此出現(xiàn)。

  1. 同時多線程的產(chǎn)生原因和擁有技術(shù) （L06-P30~31 、書本P325綠線）

原因：現(xiàn)代多流出處理器通常含有多個并行的功能單元，而單個線程不能有效地利用這些功能單元。而且，通過寄存器重命名和動態(tài)調(diào)度機(jī)制，來自各個獨(dú)立線程的多條指令可以同時流出，而不用考慮他們之間的相互依賴關(guān)系。
擁有技術(shù)：是一種在多流出、動態(tài)調(diào)度的處理器上同時開發(fā)線程級并行和指令級并行的技術(shù)，是多線程技術(shù)的一種改進(jìn)。

  1. 線程切換畫圖分析或文字描述 （五個圖 L06-P44、書本P325~326）
L06-P44

第一張圖片可以看出，在不支持多線程的處理器中，由于缺乏足夠的指令集并行而限制了流出槽的利用率，而且有嚴(yán)重的停頓，若出現(xiàn)Cache不命中的情況將導(dǎo)致整個處理器處于空閑狀態(tài)。
圖片能較好地說明了多線程和同時多線程在提高性能方面的潛在優(yōu)勢。

  1. 傳統(tǒng)摩爾定律和新摩爾定律的定義，以及為何有這樣的變化 （L01、L02-P19）
    出題形式：根據(jù)給出的圖表分析，如這條曲線符合摩爾定律中的…參考

摩爾定律：集成電路芯片上所集成的電路的數(shù)目，每隔18個月就翻一番。微處理器的性能每隔18個月提高一倍，而價格下降一倍。
新摩爾定律：未來計(jì)算機(jī)硬件不會更快，但會更“寬”。
為啥有這樣的變化：因?yàn)楣膯栴}、存儲與CPU的發(fā)展脫節(jié)以及ILP開發(fā)空間減小的原因?qū)е聠魏颂幚砥鲿r代的終結(jié)，和多核、眾核時代的到來。

  1. 單核處理器時代的終結(jié)，即回答單核所遇到的問題 （L02-P17~，書本P1畫綠線）
    Power Wall /功耗+ILP Wall /指令集并行+Memory Wall/內(nèi)存上升與CPU脫節(jié)

大功耗問題；可以進(jìn)一步有效地開發(fā)的指令集并行性已經(jīng)很少；存儲器訪問速度的提高緩慢。

  1. 單核到多核的發(fā)展曲線，ppt后面畫的一些圖，能看出有啥意義（L02-P3~）
  2. 什么是MPP、SMP、機(jī)群 （L10）(書本P329)
    SMP只需回答是對稱式…共享機(jī)即可

MPP：大規(guī)模并行處理機(jī)Massively Parallel Processor
SMP：對稱式共享存儲器多處理機(jī)Symmetric shared-memory MultiProcessor
機(jī)群:是一種價格低廉、易于構(gòu)建、可擴(kuò)放性極強(qiáng)的并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它由多臺同構(gòu)或異構(gòu)的獨(dú)立計(jì)算機(jī)同構(gòu)高性能網(wǎng)絡(luò)或局域網(wǎng)互聯(lián)在一起，協(xié)同完成特定的并行計(jì)算任務(wù)。

  1. Flynn分類、Johnson擴(kuò)展的圖像理解及劃分依據(jù) （L10-P11~12、P47）
    需要理解Flynn-Johnson classification及其意義

參考書 P3-1.2.1.4
Flynn分類是按照指令流和數(shù)據(jù)流的多倍性進(jìn)行分類的。多倍性指的是在系統(tǒng)最受限的部件上，同時處于統(tǒng)一執(zhí)行階段的指令或數(shù)據(jù)的最大數(shù)目。
Flynn分類把計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分為SISD、SIMD、MISD和MIMD四類，其中SISD是傳統(tǒng)的順序處理計(jì)算機(jī)，SIMD以陣列處理機(jī)為代表，MISD只是一種人為劃分，沒有成行機(jī)器，多處理機(jī)屬于MIMD結(jié)構(gòu)。
MIMD之所以流行是由于他的靈活性和高性價比。
Johnson擴(kuò)展 PPTL10-P47，和MIMD的通信機(jī)制與存儲器類型有關(guān)。Global Memory共享型存儲、Distributed M分布式存儲、Shared Variables是共享變量、Message Passing是消息傳遞

分析論述題主要是關(guān)于并行和論述發(fā)展趨勢兩方面

簡答題和概念題

  1. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)定義 （L01）
    有經(jīng)典定義和寬泛定義兩種：經(jīng)典的定義是阿姆達(dá)爾給出的；寬泛的定義就是抽象層定義。

參考書 P2-1.2.1.2
經(jīng)典定義：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是指機(jī)器語言程序員所看到的計(jì)算機(jī)屬性，即概念性結(jié)構(gòu)與功能特性。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的實(shí)質(zhì)是確定計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中軟硬件的界面，界面之上是軟件實(shí)現(xiàn)的功能，界面之下是硬件和固件實(shí)現(xiàn)的功能。
寬泛定義：囊括計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的3個方面：指令系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，組成，硬件。
除了經(jīng)典定義，還加入了計(jì)算機(jī)組成和計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。

  1. MIMD的兩種通信機(jī)制 （L10-P32、書本P298）
    Flynn分類里面的多指令流多數(shù)據(jù)流處理器

共享存儲器通信機(jī)制：處理器之間是通過load和store指令對相同存儲器地址進(jìn)行讀寫操作來實(shí)現(xiàn)的。對應(yīng)共享地址空間的存儲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)。
消息傳遞通信機(jī)制：根據(jù)簡單的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，通過傳遞消息來請求某些服務(wù)或傳輸數(shù)據(jù)，從而完成通信。對應(yīng)采用多個獨(dú)立地址空間的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

  1. MIMD的兩種memory系統(tǒng)結(jié)構(gòu) （L10-P32、書本P298）

第一種方案（共享式）：把物理上分離的所有存儲器作為一個統(tǒng)一的共享邏輯空間進(jìn)行編址，系統(tǒng)中只有唯一的地址空間，所有的處理器共享該地址空間。
第二種方案（分布式）：每個處理器有自己的存儲器，該存儲器只能被該處理器訪問而不能被其它處理器直接訪問，這種存儲器稱為局部存儲器或私有存儲器。

  1. 向量機(jī)定義和優(yōu)勢 （L09-P6 、書本P94）

向量機(jī)定義：設(shè)置了向量數(shù)據(jù)表示和向量指令的流水線處理機(jī)。
優(yōu)勢：流水線適合于進(jìn)行大批量重復(fù)且沒有直接關(guān)聯(lián)的計(jì)算，科學(xué)計(jì)算領(lǐng)域內(nèi)的很多運(yùn)算都可以表示向量的運(yùn)算。

  1. RAID定義及其作用，以及RAID1、4、5、6的特點(diǎn) （L08-P42/46/48/50）
    包括P37、P38需要理解，知道RAID1-6的變化意義和讀寫特點(diǎn)，參考

RAID：廉價磁盤冗余陣列Redundant Arrays of (Inexpensive) Disks
在磁盤陣列中設(shè)置冗余信息以解決可靠性下降問題，當(dāng)單個磁盤失效時，丟失的信息可以通過冗余盤中的信息重新構(gòu)建。
RAID1：鏡像磁盤，優(yōu)點(diǎn)讀性能好、缺點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)成本過高。
RAID4：數(shù)據(jù)以塊（塊大小可變）交叉的方式存于各盤， 奇偶校驗(yàn)信息存在一臺專用盤上，讀取操作每次只需訪問數(shù)據(jù)所在的磁盤，僅在磁盤出現(xiàn)故障時，才會去讀校驗(yàn)盤，并進(jìn)行數(shù)據(jù)的重建。對于寫入操作，差不多需要訪問所有的磁盤，以讀出舊值來重新計(jì)算校驗(yàn)碼。
RAID5：數(shù)據(jù)以塊交叉的方式存于各盤，無專用冗余盤，奇偶校驗(yàn)信息均勻分布在所有磁盤上。讀寫特點(diǎn)和RAID4差不多的樣子。
RAID6：在RAID的基礎(chǔ)上增加了一個獨(dú)立校驗(yàn)信息，放在另一個校驗(yàn)盤中。寫入數(shù)據(jù)需要訪問一個數(shù)據(jù)盤和兩個冗余盤。存儲開銷是RAID5的兩倍，RAID6的寫過程需要6次磁盤操作（3讀3寫）。

  1. 存儲器層次架構(gòu)的依據(jù)和意義 （L07 書本P188）
    主存-輔存層次和Cache-主存層次（參考書P142 題5.28）

依據(jù)
程序訪問的局部性原理：對于絕大多數(shù)程序來說，程序執(zhí)行時所訪問的指令和數(shù)據(jù)在地址上不是均勻分布地，而是相對地簇聚，包括空間局部性和時間局部性。
時間局部性指程序即將用到的信息可能是目前正在使用的信息，如循環(huán)；
空間局部性指程序即將用到的信息很可能與目前正在使用的信息在存儲空間上相鄰或臨近。
意義
為了實(shí)現(xiàn)價格合理的同時，速度和容量都滿足計(jì)算機(jī)系統(tǒng)要求的存儲器系統(tǒng)，也就是要“容量大、價格低”，也要滿足計(jì)算機(jī)性能需求。

  1. 指令集架構(gòu)的類型，主要是load-store型存儲結(jié)構(gòu) （L03-P3~12）

CPU中用來存操作數(shù)的存儲單元主要有堆棧、累加器、通用寄存器組三種，所以可以講指令集結(jié)構(gòu)分為堆棧型結(jié)構(gòu)、累加器型結(jié)構(gòu)、通用寄存器型結(jié)構(gòu)。
在通用寄存器結(jié)構(gòu)中，根據(jù)ALU指令操作數(shù)來源的不同，又可以進(jìn)一步分為寄存器-存儲器型（RM）、寄存器-寄存器型（RR）以及存儲器-存儲器（MM）結(jié)構(gòu)，RR結(jié)構(gòu)也稱為load-store結(jié)構(gòu)。

  • 堆棧：操作數(shù)隱式，即堆棧棧頂和次棧頂?shù)臄?shù)據(jù)，運(yùn)算結(jié)果寫入棧頂。
  • 累加器：一個操作數(shù)隱式，即累加器，另一個操作數(shù)顯式給出，結(jié)果送回累加器。
  • 通用寄存器：兩個操作數(shù)都顯式給出。
  1. 流水線的定義和特征 （L04）
    流水線、流水段、深度、瓶頸等等，大致背，能表達(dá)出來即可，基本上出選擇或判斷

參考書 P39-3.2.2.1、書本P54
流水線：講一個重復(fù)的時許過程分解成若干個子過程，而每個子過程都可有效地在其專用功能段上與其他子過程同時執(zhí)行；
流水段：流水線中每個子過程及其功能部件稱為流水線的段(級)，段與段相互連接形成流水線；
深度：流水線的段數(shù)稱為流水線的深度；
瓶頸：流水線中時間最長的段。

特點(diǎn)
1、流水線實(shí)際上是把一個大的處理部件分解成多個獨(dú)立的功能部件，并依靠他們的并行工作來提高吞吐率；
2、流水線中隔斷的時間應(yīng)盡可能相等，否則將引起流水線堵塞和斷流；
3、流水線每個段后面都要設(shè)置一個緩沖寄存器（鎖存器），稱其為流水寄存器；
4、流水線技術(shù)適合于大量重復(fù)的時許過程；
5、流水線需要有通過時間和排空時間，分別指第一個任務(wù)和最后一個任務(wù)從進(jìn)入流水線到流出結(jié)果的那個時間段，在這兩個時間段內(nèi)流水線不能滿負(fù)荷工作。

  1. 流水線定向技術(shù)的定義和作用 （L04）

定義：在發(fā)生寫后讀沖突的情況下，在計(jì)算結(jié)果尚未出來前，后面等待使用該結(jié)果的指令并不真正立刻就要用到該結(jié)果。因此只要將結(jié)果數(shù)據(jù)從其產(chǎn)生的地方直接傳送到所有需要它的功能部件，就可以避免沖突。
作用：解決RAW沖突，減少數(shù)據(jù)沖突引起的停頓。

  1. 流水線暫停的定義和特點(diǎn) （L04-P38、書本P75）

定義：為了消除沖突，可以前一條指令將流水線停頓一個時鐘周期，推遲指令的操作。該停頓周期往往被稱為“氣泡”，也就是“暫停”。
特點(diǎn)：當(dāng)一條指令被暫停時，在該暫停指令之后流出的所有指令都要被暫停，而在該暫停指令之前流出的指令則繼續(xù)進(jìn)行。顯然，在整個暫停期間，流水線不會啟動新的指令。

  1. 流水線的3種沖突、3種數(shù)據(jù)沖突（L04-P41、45~47）和3種相關(guān)的定義以及沖突與相關(guān)的關(guān)系 （L05-P8、P12、P9）

流水線的三種沖突
··結(jié)構(gòu)沖突 Structural Hazard：因硬件資源滿足不了指令重疊執(zhí)行的要求而發(fā)生的沖突；
··數(shù)據(jù)沖突 Data Hazard：當(dāng)指令在流水線中重疊執(zhí)行時，因需要用到前面指令的執(zhí)行結(jié)果而發(fā)生的沖突；
··控制沖突 Control Hazard：流水線遇到分支指令或其他會改變PC值的指令所引起的沖突。
三種數(shù)據(jù)沖突
··寫后讀沖突 RAW：指令j用到指令i的計(jì)算結(jié)果，在i將結(jié)果寫入寄存器之前就去讀該寄存器，因而得到的是舊的值。
··寫后寫沖突 WAW：指令j和指令i的結(jié)果寄存器相同，在i將結(jié)果寫入寄存器之前就將結(jié)果寫入寄存器，因此寄存器中最終存的結(jié)果是i的結(jié)果而非正確的j的結(jié)果。
··讀后寫沖突 WAR：指令j的計(jì)算結(jié)果被指令i用到的寄存器相同，在i讀取使用該寄存器之前，指令j就將結(jié)果寫入該寄存器，導(dǎo)致i讀取到的值是錯誤的。
三種相關(guān)
··數(shù)據(jù)相關(guān)：若兩條指令i、j數(shù)據(jù)相關(guān)，則表明指令j使用了指令i的結(jié)果，或者指令j與指令k數(shù)據(jù)相關(guān)，指令k由于指令i數(shù)據(jù)相關(guān)。
··名相關(guān)：若兩條指令名相關(guān)，則代表指令i、j有以下兩種情況，（反相關(guān)）指令i所讀的名和指令j所寫的名相同/（輸出相關(guān)）指令j和指令i所寫的名相同。與數(shù)據(jù)相關(guān)不同，名相關(guān)的兩條指令之間沒有數(shù)據(jù)流動。
··控制相關(guān)：指由分支指令引起的相關(guān)。與一條分支指令控制相關(guān)的指令不能被一道該分支之前，否則這條語句就不受該分支控制了；如果一條指令和某分支指令不存在控制相關(guān)，就不能把該指令一道該分支指令控制范圍內(nèi)。
相關(guān)和沖突的關(guān)系
相關(guān)性是程序的特性；沖突是流水線結(jié)構(gòu)的特性；
相關(guān)性的存在只預(yù)示著存在有沖突的可能性。

  1. 吞吐率、最大吞吐率和實(shí)際吞吐率的定義 （L04-P22）

參考書 P40-3.2.3.1
吞吐率TP：在單位時間內(nèi)流水線所完成的任務(wù)數(shù)量或輸出結(jié)果的數(shù)量。
最大吞吐率：

  1. 三種映像策略的定義及特點(diǎn) （L07-P17~18 書本P193）

全相聯(lián)映像 Fully Associative ：主存中的人一塊可以被放置到Cache中的任意一個位置。
特點(diǎn)：空間利用率最高，沖突概率最低，實(shí)現(xiàn)最復(fù)雜。
直接映像 Direct Mapping ：主存中的每一塊只能被放置到 Cache中唯一的一個位置。
特點(diǎn)：空間利用率最低，沖突概率最高，實(shí)現(xiàn)最簡單。
組相聯(lián)映象 Set Associative ：主存中的每一塊可以被放置到Cache中唯一的一個組中的任何一個位置。
特點(diǎn)：組相聯(lián)是直接映象和全相聯(lián)的一種折衷，組的選擇常采用位選擇算法。

  1. 替換算法及種類 （L07-P25 書本P198）

替換算法定義：當(dāng)要從主存中調(diào)入一個塊到Cache中，出現(xiàn)該塊所映像到的Cache塊（一個或一組）已全被占用的情況時，需要選擇其中的一塊用新調(diào)入的塊取而代之，替換算法指的是被替換塊的選擇算法。
種類：直接映像Cache中的替換很簡單，因?yàn)橹挥幸粋€塊沒有選擇；而在組相連映像和全相聯(lián)映像Cache中有多個快，有三種替換算法：
··隨機(jī)法：隨機(jī)算澤被替換的塊，優(yōu)點(diǎn)簡單易于實(shí)現(xiàn)，缺點(diǎn)是沒有考慮Cache塊過去被使用的情況，反映不了程序局部性，命中率低；
··FIFO先入先出算法：選擇最早調(diào)用的塊作為被替換的塊，優(yōu)點(diǎn)易于實(shí)現(xiàn)，缺點(diǎn)還是不能正確反映程序的局部性；
··LRU最近最少使用法：選擇近期使用次數(shù)最少的塊作為被替換的塊，優(yōu)點(diǎn)是能較好地反映程序的局部性原理，缺點(diǎn)是比較復(fù)雜，硬件實(shí)現(xiàn)成本高。

  1. 寫策略（L07-P27、書本P202）
    繞Cache寫還是…，組合使用，理解意義和作用

當(dāng)處理機(jī)往Cache中寫數(shù)據(jù)時，Cache和主存內(nèi)容的一致性容易被破壞，為了保證正確性，用寫策略來解決主存內(nèi)容更新的時間。
··寫直達(dá)Write Through：指在執(zhí)行“寫”操作時，同時將數(shù)據(jù)寫入Cache中相應(yīng)的塊和下一級存儲器中，保證下一級存儲器中的數(shù)據(jù)始終最新；
··寫回法Write Back：只將數(shù)據(jù)寫入Cache中相應(yīng)的塊，只有當(dāng)相應(yīng)塊被替換的時候，才被寫回下一級存儲器中，此時常在Cache每一塊設(shè)置“修改位”標(biāo)識，當(dāng)一個塊被替換時，若沒有被修改過則不必寫回。

當(dāng)發(fā)生寫不命中時，是否將數(shù)據(jù)調(diào)入相應(yīng)的塊有兩種選擇：
··按寫分配法Write Allocate/寫時取法：寫不命中時，先把所寫單元所在的塊從主存調(diào)入Cache，再進(jìn)行寫入；
··不按寫分配No-write Allocate/繞寫法：寫不命中時，直接寫入下一級存儲器而不將相應(yīng)的塊調(diào)入Cache。
雖然上述兩種方法都可應(yīng)用與寫直達(dá)法和寫回法，但寫回法Cache一般采用按寫分配，而寫直達(dá)一般采用不按寫分配。

L07-P27.png

  1. 三種Cache失效，就是三種類型的不命中3C （L07 書本P206）

強(qiáng)制性不命中 Compulsory Miss：當(dāng)?shù)谝淮卧L問一個塊是該塊不在Cache中，需要從下一級存儲器中調(diào)入Cache，即為強(qiáng)制性不命中
容量不命中 Capacity Miss：程序執(zhí)行時所需的塊不能全部調(diào)入Cache中，則當(dāng)某些快被替換后，若又被重新訪問就會發(fā)生不命中，稱為容量不命中；
沖突不命中 Conflict Miss：在相聯(lián)或直接映像Cache中，若太多塊映像到同一組/塊中，則會出現(xiàn)該組/塊中某個塊被替換后又被重新訪問，就發(fā)生了沖突不命中。
Reducing Miss Rate
Larger Block size (compulsory misses)
Larger Cache size (capacity misses)
Higher Associativity關(guān)聯(lián)度 (conflict misses)

計(jì)算題

  1. 求CPI、MIPS、程序執(zhí)行時間（如作業(yè)1-1.7）
    主要是L02中的計(jì)算機(jī)性能計(jì)算

參考書 P4 、 P18-題1.32~1.34、1.38、1.40
題目中常問的求速率就是求MIPS（每秒處理的百萬級的機(jī)器語言指令數(shù)）
題目常會給出主頻，主頻是時鐘周期時間的倒數(shù)；題目中問的程序執(zhí)行時間就是CPUtime。（計(jì)算CyclesPerSecond）
IC：所執(zhí)行的指令條數(shù)
CPI：每條指令的平均時鐘周期數(shù)

  1. 求吞吐率、加速比、效率，畫時空圖（如作業(yè)2-3.8）
    主要是L04中的流水線性能計(jì)算，有三個指標(biāo)；時空圖橫坐標(biāo)：時間，縱坐標(biāo)：段數(shù)，時空圖如L04-P81那種

參考書 P40-3.2.3.1 吞吐率
(1)吞吐率TP是指在單位時間內(nèi)流水線所完成的任務(wù)數(shù)量或輸出結(jié)果的數(shù)量。n為任務(wù)數(shù)，T_k為處理完成n個任務(wù)所用的時間。
(2)各段時間均相等下TP：流水線分為k段，每段用書delta_t。
(3)各段時間不完全相等下實(shí)際TP：delta_t_i為第i段時間，一個任務(wù)共有k段，墳?zāi)怪械谝徊糠质橇魉€完成第一個任務(wù)所用時間，第二部分是完成其余n-1個任務(wù)所用時間。
(4)流水線最大吞吐率，所以流水線的最大吞吐率和實(shí)際吞吐率都是有時間最長的端決定，也就是流水線的瓶頸。

參考書 P40-3.2.3.2 加速比 可以看一下P60-題3.35
(1)加速比指的是順序處理一批人物所用時間T_s與按流水處理方式處理同一批任務(wù)所用時間T_k之比。
(2)各段時間相等，都是delta_t，流水線實(shí)際加速比。
(3)時間不完全相等時間，實(shí)際加速比。

參考書 P41-3.2.3.3 效率
流水線的效率即流水線設(shè)備的利用率，是指流水線中的設(shè)備實(shí)際使用時間與整個運(yùn)行時間的比值。通用一般公式為E=n個任務(wù)實(shí)際占用的時空區(qū)面積/k個段總的時空區(qū)面積
(1)如果各段時間相等，則各段的效率是相同的，且都等于整條流水線的效率。
(2)

簡答題補(bǔ)充：
為啥時空圖效率總小于1：因?yàn)椴荒軡M負(fù)荷使用
為啥不能滿負(fù)荷使用：因?yàn)橛型ㄟ^時間和排空時間（看L04-P22流水線五個階段）

  1. 平均存取時間（如作業(yè)2-6，書本P203~204，L07-P32、44）
    主要是L07中的Cache性能計(jì)算的，還有可能考命中率

平均存取時間 = 命中時間 + 不命中率 X 不命中開銷
CPU時間 = (CPU執(zhí)行周期數(shù) + 存儲器停頓周期數(shù)) X 時鐘周期時間
存儲器停頓周期數(shù) = 訪存次數(shù) X 不命中率 X 不命中開銷
=>CPU時間 = IC X (CPI + 每條指令的平均訪存次數(shù) X 不命中率 X 不命中開銷) X 時鐘周期時間

  1. 阿姆達(dá)爾定律題-單部件改進(jìn)公式和多部件改進(jìn)公式（L02-P63~）
    主要是L02中的阿姆達(dá)爾定律的考題，百分之百出，包括增強(qiáng)比例和加速比等

參考書 P3-1.2.2.1(2) 、P12-題1.35~1.37、1.39、
單部件改進(jìn)公式（1）：
Extime為總執(zhí)行時間；Fraction_enhanced為部件可改進(jìn)比例，例：該部件的處理時間占整個系統(tǒng)的運(yùn)行時間的百分之40，則F = 0.4；Speedup_enhanced為部件加速比，例：將某一功能的處理速度加快10唄，則S = 10。
多部件改進(jìn)公式（2）

  1. 計(jì)算程序并行程度（L10-P102~104）以及遠(yuǎn)程訪問時間影響（L10-P105106、書本-P300-例10.110.2）
    老師給出題庫沒有這道，不過倒數(shù)第二節(jié)總復(fù)習(xí)課里面這個老師說打雙星（雙星意味非常重要），所以還是要看一下

補(bǔ)充

  1. RISC、CISC
    CISC：復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)Complex Instruction-Set Computer
    RISC：精簡指令集計(jì)算機(jī)Reduced Instruction-Set Computer

參考資料

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