计算机体系结构第五章-2
计算机网络第五章答案
计算机网络第五章答案【篇一：计算机网络第五章课后答案】说明运输层在协议栈中的地位和作用，运输层的通信和网络层的通信有什么重要区别？为什么运输层是必不可少的？答：运输层处于面向通信部分的最高层，同时也是用户功能中的最低层，向它上面的应用层提供服务运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信，但网络层是为主机之间提供逻辑通信（面向主机，承担路由功能，即主机寻址及有效的分组交换）。
各种应用进程之间通信需要“ 可靠或尽力而为” 的两类服务质量，必须由运输层以复用和分用的形式加载到网络层。
5—02 网络层提供数据报或虚电路服务对上面的运输层有何影响？答：网络层提供数据报或虚电路服务不影响上面的运输层的运行机制。
但提供不同的服务质量。
5—03 当应用程序使用面向连接的tcp 和无连接的ip 时，这种传输是面向连接的还是面向无连接的？答：都是。
这要在不同层次来看，在运输层是面向连接的，在网络层则是无连接的。
5—04 试用画图解释运输层的复用。
画图说明许多个运输用户复用到一条运输连接上，而这条运输连接有复用到ip 数据报上。
5—05 试举例说明有些应用程序愿意采用不可靠的udp ，而不用采用可靠的tcp 。
答：voip：由于语音信息具有一定的冗余度，人耳对voip 数据报损失由一定的承受度，但对传输时延的变化较敏感。
有差错的udp 数据报在接收端被直接抛弃，tcp 数据报出错则会引起重传，可能带来较大的时延扰动。
因此voip宁可采用不可靠的udp，而不愿意采用可靠的 tcp 。
5—06 接收方收到有差错的udp用户数据报时应如何处理？答：丢弃5—07 如果应用程序愿意使用udp 来完成可靠的传输，这可能吗？请说明理由答：可能，但应用程序中必须额外提供与tcp 相同的功能。
5—08 为什么说udp 是面向报文的，而tcp 是面向字节流的？答：发送方 udp 对应用程序交下来的报文，在添加首部后就向下交付 ip 层。
计算机导论第五章_计算机组成
只读存储器 Read-only memory (ROM) ROM的内容是由制造商写进去的
特性1：用户只能读不能写。
特性 2 ：非易失性。当切断电源后， 储存在 ROM 中的数据不会丢失。通常 用来存储那些关机后也不能丢失的程序 或数据
17:28 26
只读存储器 Read-only memory (ROM)
中央处理单元 (CPU) 用于数据的运算.
在大多数体系结构中，它有三个组成部分：
算术逻辑单元 (ALU) 控制单元
寄存器组（ 快速存储单元）
17:28 8
Figure 5.2 中央处理单元(CPU)
17:28 9
算术逻辑单元 The arithmetic logic unit (ALU)
算术逻辑单元对数据进行逻辑、移位和算术运算。 逻辑运算：非、与、或、异或 移位运算：逻辑移位运算和算术移位运算。 逻辑移位运算对无符号整数进行向左或右的移位 算术移位运算对带符号整数进行向左或右的移位 算术运算：第4章已讨论整数和实数的算术运算。
17:28 15
i 内存地址用无符号二进制整数定义。
17:28 16
Example 5.1
16千兆字节是（
）字节？
A、 216
解：B
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
B、234
C、240
D、244
E、256
16千兆＝24×210×220
17:28
17
Example 5.2
16T字节是（
）字节？
A、 216
解：D
B、234
C、240
需要借助激光把转换后的二进制数据刻在具 有反射能力的盘片上。 与磁盘相同，光存储设备也是以二进制数据 的形式来存储信息。
软考系统架构师每章知识点总结
软考系统架构师每章知识点总结嘿呀！软考系统架构师的知识可真是又多又复杂呢！下面就来给大家好好总结一下每章的知识点哇！第一章计算机系统知识哎呀呀！这一章可得好好掌握计算机组成与体系结构的相关内容呀！像是各种处理器、存储系统、输入输出系统等等。
哇！还有指令系统和流水线技术呢，这可都是重点中的重点！你说是不是？知道不同类型的指令和流水线的工作原理吗？第二章操作系统知识嘿！这一章要搞清楚操作系统的基本原理和功能呀！进程管理、存储管理、文件管理、设备管理，一个都不能少呢！哎呀呀，进程的同步与互斥、死锁问题，可难倒了不少人呢！还有虚拟存储技术，你搞明白了吗？第三章数据库系统哇哦！数据库设计、数据模型、关系数据库、分布式数据库，都是这一章的重点呀！怎么进行规范化设计？关系代数和SQL 语言又该怎么运用？哎呀，想想就觉得不简单！第四章中间件技术嘿呀！中间件的分类和应用场景可得搞清楚。
像消息中间件、交易中间件、应用服务器中间件等等，它们各自都有独特的作用呢！知道在什么情况下该选择哪种中间件吗？第五章应用系统集成哎呀呀！这一章要了解系统集成的概念、方法和技术。
企业应用集成、Web 服务集成，这里面的门道可多啦！第六章软件架构设计哇！软件架构风格、架构评估、软件产品线，这些都是重点中的重点！如何选择合适的架构风格？怎么进行有效的架构评估？第七章设计模式嘿！设计模式的分类和应用可不能马虎。
创建型模式、结构型模式、行为型模式，每一种都有独特的用处呢！第八章软件测试哎呀呀！测试的方法、策略、用例设计，都要掌握得牢牢的！功能测试、性能测试、兼容性测试，一个都不能落下呀！第九章项目管理哇哦！项目计划、进度管理、成本管理、风险管理，这都是项目经理要操心的事儿！怎么制定合理的计划？如何控制成本和风险？第十章安全技术嘿呀！网络安全、系统安全、应用安全，每一个方面都至关重要！加密技术、认证技术、访问控制，你都了解吗？哎呀呀，软考系统架构师的知识点真是太多太复杂啦！不过只要我们认真学习，多多总结，一定能够掌握的呀！加油哇！。
计算机体系结构试题及答案
计算机体系结构试题及答案12008年01月23日22:211、计算机高性能发展受益于：(1)电路技术的发展；(2)计算机体系结构技术的发展。
2、层次结构：计算机系统可以按语言的功能划分为多级层次结构，每一层以不同的语言为特征。
第六级：应用语言虚拟机-> 第五级：高级语言虚拟机-> 第四级：汇编语言虚拟机-> 第三级：操作系统虚拟机-> 第二级：机器语言(传统机器级) ->第一级：微程序机器级。
3、计算机体系结构：程序员所看到的计算机的属性，即概括性结构与功能特性。
For personal use only in study and research; not for commercial use4、透明性：在计算机技术中，对本来存在的事物或属性，从某一角度来看又好像不存在的概念称为透明性。
5、Amdahl提出的体系结构是指机器语言级程序员所看见的计算机属性。
6、经典计算机体系结构概念的实质3是计算机系统中软、硬件界面的确定，也就是指令集的设计，该界面之上由软件的功能实现，界面之下由硬件和固件的功能来实现。
7、计算机组织是计算机系统的逻辑实现；计算机实现是计算机系统的物理实现。
8、计算机体系结构、计算机组织、计算机实现的区别和联系？答：一种体系结构可以有多种组成，一种组成可以有多种物理实现，体系结构包括对组织与实现的研究。
9、系列机：是指具有相同的体系结构但具有不同组织和实现的一系列不同型号的机器。
10、软件兼容：即同一个软件可以不加修改地运行于系统结构相同的各机器，而且它们所获得的结果一样，差别只在于运行时间的不同。
11、兼容机：不同厂家生产的、具有相同体系结构的计算机。
12、向后兼容是软件兼容的根本特征，也是系列机的根本特征。
13、当今计算机领域市场可划分为：服务器、桌面系统、嵌入式计算三大领域。
14、摩尔定律：集成电路密度大约每两年翻一番。
15、定量分析技术基础（1）性能的评测：（a）响应时间：从事件开始到结束之间的时间；计算机完成某一任务所花费的全部时间。
1-3-4-5计算机组成原理课后习题答案
第一章计算机系统概论习题答案1、答：计算机系统由硬件和软件两大部分组成。
硬件即指计算机的实体部分，它由看得见摸的着的各种电子元器件，各类光电、机设备的实物组成，如主机、外设等。
软件时看不见摸不着的，由人们事先编制成具有各类特殊功能的信息组成，用来充分发挥硬件功能，提高机器工作效率，便于人们使用机器，指挥整个计算机硬件系统工作的程序集合。
软件和硬件都很重要。
2、答：从计算机系统的层次结构来看，它通常可有五个以上的不同级组成，每一个上都能进行程序设计。
由下至上可排序为：第一级微程序机器级，微指令由硬件直接执行；第二级传统机器级，用微程序解释机器指令；第三级操作系统级，一般用机器语言程序解释作业控制语句；第四级汇编语言机器级，这一级由汇编程序支持和执行；第五级高级语言机器级，采用高级语言，由各种高级语言编译程序支持和执行，还可以有第六级应用语言机器级，采用各种面向问题的应用语言。
3、答：机器语言由0、1代码组成，是机器能识别的一种语言。
汇编语言是面向机器的语言，它由一些特殊的符号表示指令，高级语言是面向用户的语言，它是一种接近于数学的语言，直观，通用，与具体机器无关。
4、答：计算机组成是指如何实现计算机体系结构所体现的属性，它包含了许多对程序员来说是透明的硬件细节。
计算机体系结构是指那些能够被程序员所见到的计算机系统的属性，即概念性的结构与功能特性，通常是指用机器语言编程的程序员所看到的传统机器的属性，包括指令集、数据类型、存储器寻址技术、I/O机理等等，大都属于抽象的属性。
5、答：特点是：(1) 计算机由运算器、存储器、控制器和输入设备、输出设备五大部件组成(2) 指令和数据以同等的地位存放于存储器内，并可以按地址寻访(3) 指令和数据均可以用二进制代码表示(4) 指令由操作码和地址码组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数所在存储器中的位置(5) 指令在存储器内按顺序存放。
通常，指令是顺序执行的，在特定情况下，可根据运算结果或根据设定的条件改变执行顺序(6) 机器以运算器为中心，输入输出设备与存储器的数据传送通过运算器。
《计算机组成原理》课后习题答案
第1章计算机组成原理考试大纲第一章计算机体系结构和计算机组成冯。
诺伊曼体系的特点Amdahl定律第二章数制和数制转换各种码制的表示和转换浮点数的表示补码加减法布思算法浮点数的加减法海明码的计算练习：5，6，7，8，101、已知X=19，Y=35，用布思算法计算X×Y和X×(-Y)。
2、使用IEEE 754标准格式表示下列浮点数：-5，-1.5，1/16，-6，384，-1/32。
3、已知X=-0.1000101×2-111，Y=0.0001010×2-100。
试计算X+Y，X-Y，X×Y和X/Y。
4、某浮点数字长12位，其中阶符1位，阶码数值3位，尾符1位，尾数数值7位，阶码和尾数均用补码表示。
它所能表示的最大正数是多少？最小规格化正数是多少？绝对值最大的负数是多少？5、求有效信息位为01101110的海明码校验码。
第三章练习：5解释下列概念：PROM，EPROM，E2PROM，Flash memory，FPGA，SRAM和DRAM。
第四章总线的分类总线操作周期的四个传输阶段总线仲裁的概念及其分类异步通信方式的种类总线的最大传输率第五章存储器的分类存储容量的扩展RAID的概念、特点以及分类Cache的地址映射Cache的写策略Cache的性能分析3C练习：4，5，71．一个容量为16K×32位的存储器，其地址线和数据线的总和是多少?用下列存储芯片时，各需要多少片?1K×4位，2K×8位，4K×4位，16K×l位，4K×8位，8K×8位2．现有1024×l的存储芯片，若用它组成容量为16K×8的存储器。
(1)实现该存储器所需的芯片数量?(2)若将这些芯片分装在若干块板上，每块板的容量为4K×8，该存储器所需的地址线总数是多少?几位用于选片?几位用作片内地址?(3)画出各芯片的连接逻辑图。
计算机体系结构学习指导
计算机体系结构学习指导《计算机体系结构》学习指导温东新课程名称：计算机体系结构英⽂名称：COMPUTER ARCHITECTURE开课院系：远程教育学院开课学时：50学分：3授课对象：远程教育学院专升本计算机科学与技术专业学⽣⼀、教学⽬的与课程性质、任务。
教学⽬的：通过本课程的学习，能够帮助学⽣建⽴计算机系统的整体概念，树⽴按最合理的软硬件功能分配原则去设计开发计算机系统的思想，为今后学习并⾏计算机系统结构打下基础。
计算机体系结构课程是计算机科学与技术专业本科教学中⼀门重要的技术专业课。
计算机体系结构课程学习的主要任务是计算机体系结构的基本概念，基本原理，基本结构和基本分析⽅法，还应该清楚认识到涉及操作系统，程序语⾔及其编译，数据结构等内容与计算机体系结构的相互影响和相互促进。
⼆、教学要求该课程开设位于整个本科教学的后期，课程的教学不仅讲授计算机体系结构的基本概念，基本原理，基本结构，和基本分析⽅法，还要在教学过程中将原学习过的专业课结合起来，例如操作系统，程序设计语⾔及其编译，数据结构等内容与本课程结合起来，使学⽣清楚它们与计算机体系结构的相互影响和相互作⽤。
在教学环节上，对学⽣的学习提出“掌握”和“了解”两个层次上要求，所谓“掌握”，是指学⽣在课后，必须能将所学内容⾃⼰理解并解决实际问题，这是将所学知识熟练应⽤到实践中的基础。
所谓“了解”，是要求学⽣对所学内容有初步的认知，在遇到相关问题时要求能够辨识。
教学以课堂讲授为主，辅之以POWERPOINT⽅式。
三、教学进度表四、教学内容与讲授⽅法五、课程的重点、思考题第⼀章绪论本章学习重点：1、计算机系统层次结构组成，计算机系统结构,组成实现的定义和相互关系，2、软件硬件取舍原则及设计⽅法，软件移植⼿段3、应⽤与器件对体系结构的影响，并⾏性的分类与发展，计算机系统分类本章思考题：1、名词解释：翻译解释层次结构解释程序计算机系统结构固件⼯程软件兼容模拟仿真时间重叠资源共享同构型处理机异构型多处理机2、如有⼀个经解释实现的计算机，可以按功能划分4级，每⼀级为了执⾏⼀条指令需要下⼀条的N条指令解释。
计算机体系结构名词解释大全
名词解释：（1）静态流水线——同一时间内，流水线的各段只能按同一种功能的连接方式工作。
（2）分段开采——当向量的长度大于向量寄存器的长度时，必须把长向量分成长度固定的段，然后循环分段处理，每一次循环只处理一个向量段。
（3）计算机体系结构——程序员所看到的计算机的属性，即概念性结构与功能特性（4）时间重叠——在并行性中引入时间因素，即多个处理过程在时间上相互错开，轮流重叠地使用同一套硬件设备的各个部分，以加快硬件周转而赢得速度。
（5）TLB——个专用高速存储器，用于存放近期经常使用的页表项，其内容是页表部分内容的一个副本（6）结构冲突——指某种指令组合因为资源冲突而不能正常执行（7）程序的局部性原理——程序在执行时所访问的地址不是随机的，而是相对簇聚；这种簇聚包括指令和数据两部分。
（8）2：1Cache经验规则——大小为N的直接映象Cache的失效率约等于大小为N /2的两路组相联Cache的实效率。
（9）组相联映象——主存中的每一块可以放置到Cache中唯一的一组中任何一个地方（10）数据相关——当指令在流水线中重叠执行时，流水线有可能改变指令读/写操作的顺序，使得读/写操作顺序不同于它们非流水实现时的顺序，将导致数据相关。
（1）动态流水线——同一时间内，当某些段正在实现某种运算时，另一些段却在实现另一种运算。
（2）透明性——指在计算机技术中，把本来存在的事物或属性，但从某种角度看又好像不存在的特性。
（3）层次结构——计算机系统可以按语言的功能划分为多级层次结构，每一层以不同的语言为特征。
（4）资源共享——是一种软件方法，它使多个任务按一定的时间顺序轮流使用同一套硬件设备。
（5）快表——个专用高速存储器，用于存放近期经常使用的页表项，其内容是页表部分内容的一个副本。
（6）控制相关——指由分支指令引起的相关，它需要根据分支指令的执行结果来确定后续指令是否执行。
（7）存储层次——采用不同的技术实现的存储器，处在离CPU不同距离的层次上，目标是达到离CPU最近的存储器的速度，最远的存储器的容量。
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块大小 （字节）
16 32 64 128 256
1K 15.05% 13.34% 13.76% 16.64% 22.01%
Cache容量（字节）
4K
16K
64K
8.57%
3.94%
2.04%
7.24%
2.87%
1.35%
7.00%
2.64%
1.06%
7.78%
2.77%
当Cache的容量一定时，块的大小对命中率的影响非常大。 下图表示随着Cache块由小到大的变化，命中率H上升和下降 的规律。
命H 中 率 1
增强了
空间局部性，
减少了强制
性不命中
初始
最佳
减少了 Cache中块 的数目，可 能会增加冲 突不命中
块大小
措施：适当增加块的大小，但不能增大到使不命中率 上升的程度。
组0 组1 组K-1
Cache 块0
块V-1 块V
块2V-1
块(K-1)V
块KV-1
主存储器
当n=1时，为直接映像。
当n=M（Cache的块数） 时，为全相联映像。
块0 块V-1
块V 块2V-1 块(K-1)V 块KV-1
块(t-1)×KV 块(t-1)×KV+V-1 块(t-1)×KV+V 块(t-1)×KV+2V-1
• 三种失效所占的比例: 表5.5
5.3 降低Cache不命中率
减少三种失效的方法
强制性失效：增加块大小，预取 （本身很少）
容量失效：增加容量 （抖动现象）
冲突失效：提高相联度 （理想情况：全相联）
许多降低失效率的方法会增加命中时间或失效开销
5.3 降低Cache不命中率
二. 增加Cache块大小
5.3 降低Cache不命中率
解 在各种相联度的情况下，平均访存时间分别为： 平均访存时间8路 = 命中时间8路 + 失效率8路×失效开销8路 = 1.14 ＋失效率8路 ×50 平均访存时间4路 = 1.12 ＋失效率4路 ×50 平均访存时间2路 = 1.10 ＋失效率2路 ×50 平均访存时间1路 = 1.00 ＋失效率1路 ×50 把一定容量Cache相应的失效率代入上式，即可得平均访存时间。 例如，1 KB的直接映象Cache的平均访存时间为： 平均访存时间1路 = 1.00＋0.133×50＝7.65 128 KB的8路组相联Cache的平均访存时间为： 平均访存时间8路＝1.14＋0.006×50＝1.44
在各种容量和相联度情况下Cache的平均访存时间
Cache 容量 （KB）
1 2 4 8 16 32 64 128相联度Fra bibliotek路）1
2
4
8
7.65 6.60 6.22 5.44 5.90 4.90 4.62 4.09 4.60 3.95 3.57 3.19 3.30 3.00 2.87 2.59 2.45 2.20 2.12 2.04 2.00 1.80 1.77 1.79 1.70 1.60 1.57 1.59 1.50 1.45 1.42 1.44
1.509
5.357
2.551
1.571
7.847
3.369
1.828
256K 1.458 1.308 1.245 1.274 1.353
5.3 降低Cache不命中率
三. 提高相联度
1. 相联度（n值） 在组相联映像中，如果每组中有n个块，则称该映像规则
为n路组相联。 n的不同取值构成了一系列不同相联度的组 相联。
各种块大小情况下Cache的平均访存时间
块大小 不命中开销 （字节） （时钟周期） 1K
16
42
7.321
32
44
6.870
64
48
7.605
128
56
10.318
256
72
16.847
Cache容量（字节）
4K
16K
64K
4.599
2.655
1.857
4.186
2.263
1.594
4.360
2.267
如果程序执行时所需的块不能全部调入Cache中，则当 某些块被替换后，若又重新被访问，就会发生失效。这种失 效称为容量失效。
5.3 降低Cache不命中率
3. 冲突不命中（冲突失效，Conflict miss） 在组相联或直接映象Cache中，若太多的块映象到同一
组(块)中，则会出现该组中某个块被别的块替换（即使别的 组或块有空闲位置），然后又被重新访问的情况。这就是发 生了冲突失效。（碰撞失效，干扰失效）
块(tK-1)V 块tKV-1
组0
组1 区0
组K-1
组(t-1)K
组(t-1)K+1
区t-1
组tK-1
5.3 降低Cache不命中率
2. 相联度越高（即n值越大）， Cache空间的利用率就越高， 块冲突概率就越低，因而Cache的不命中率就越低。 同时，提高相联度则可能以增加命中时间为代价。
5.3 降低Cache不命中率
5.3 降低Cache不命中率
一. 三种类型的不命中（3C）
1. 强制性不命中（强制性失效，Compulsory miss） 当第一次访问一个块时，该块不在Cache中，需从下一
级存储器中调入Cache，这就是强制性失效。 （也称为冷 启动失效或首次访问失效。） 2. 容量不命中（容量失效，Capacity miss）
例: 假定提高相联度会按下列比例增大处理器时钟周期：
时钟周期2路 ＝1.10×时钟周期1路 时钟周期4路 ＝1.12×时钟周期1路 时钟周期8路 ＝1.14×时钟周期1路 假定命中时间为一个时钟周期，直接映象情况下失效开销 为50个时钟周期，而且假设不必将失效开销取整。使用表5.5 中的失效率，试问当Cache容量一定时，各种相联度下的平均 访存时间为多少？（是否相联度越大平均访存时间越短）
1.02%
9.51%
3.29%
1.15%
256K 1.09% 0.70% 0.51% 0.49% 0.49%
➢ 负面影响，增加块大小会减少块的数目，可能会增加 冲突失效。
➢另外，增加块大小同时也会增加不命中开销。
平均访存时间 ＝ 命中时间＋不命中率×不命中开销 当失效开销超过了不命中率下降带来的好处，平均访存时间 就会增加。
① 采用相联度超过8的 方法实际意义不大。
② 2:1 Cache经验规则：
容量为N 的直接映象
Cache失效率
≈容量为N/2的两路
组相联Cache失效率。
③ 提高相联度是以增加 命中时间为代价 ：
TTL或ECL板级Cache， 两路组相联：增加10％