（1）流水过程由多个相联系的子过程组成。 （2）每个子过程由专用的功能段实现。 （3）各个功能段所需时间尽量相等。
（4）流水线有“通过时间”（第一个任务流出结果所需的时间）。在此之后流水过程
才进入稳定工作状态，一拍流出一个结果。 （5）流水技术适合于大量重复的时序过程，只有输入端连续提供任务，流水线效率才
可充分发挥。
22． 在流水线中解决数据相关的技术有哪些？ 答：
(1) 定向技术； (2) 暂停技术； (3) 采用编译器调度。 23． DLX流水线分为哪几个功能段？
答： 取指、译码、执行、访存、写回五个操作功能段。
24． 在基本DLX流水线基础上，避免控制相关的方法有哪些？ 答：
(1) 改进硬件功能，把分支目标地址和条件的计算移到译码段进行； (2) 采用预测分支失败机制 (3) 采用延迟分支机制。
25． 评述解决数据相关的技术在DLX流水线的应用。 答：
在DLX中，由于ALU和数据存储器都要接受操作数，设置从寄存器文件EX/MEM和MEM/WB到这两个单元输入的定向路径，还有DLX的零监测单元在EX周期完成分支条件检测操作，也设置到该单元的定向路径，减少了数据相关带来的暂停；但并不是所有数据相关带来的暂停都可通过定向技术来消除，采用暂停技术，设置一个“流水线互锁”的功能部件，一旦流水线互锁检测到数据相关，流水线暂停执行发生数据相关指令后续的所有指令，直到该数据相关解决为止。利用编译器技术，重新组织代码顺序也可消除数据相关带来的必然暂停。
26． 在存储器层次结构设计中，论述首先要解决的四个问题及其含义。
答：
A、 块的放置策略：块如何放置在存储器层次中？ B、 块的替换策略：一次失效时，如何替换一个块？ C、 块的标识策略：一个块在存储器层次中如何找到它？ D、 写的策略：写的时候将会发生什么？
27． 降低Cache命中时间的措施有哪些？
答：容量小、结构简单的Cache；将写操作流水化以加快写命中
28． 降低Cache失效率的措施有哪些？ 答：
A、 增加Cache块大小 B、 提高相联度 C、 采用Victim Cache D、 采用伪相联Cache(列相联) E、 采用硬件预取技术 F、 由编译器控制的预取 G、 编译器优化
29． 降低Cache失效损失的措施有哪些？ 答：
A、 读失效优先于写； B、 采用子块放置策略； C、 早期启动和关键字优先；
D、 在Cache失效时，利用非阻塞Cache减少暂停； E、 采用二级Cache。
5、在单机系统中保持Cache一致性的措施有哪些？ 答：
采用写穿透策略和写回策略可以在单机系统中保持Cache一致性。
30． 全相联和直接映象相比，各有何优缺点？ 答：
全相联映象的特点：利用率最高，冲突概率最低，实现最复杂。 直接映象的特点：利用率最低，冲突概率最高，实现最简单。
31． 简述“Cache-主存”层次和“主存－辅存”层次的区别。 答：“Cache-主存”层次和“主存－辅存”层次的区别见下表 比较项目 目的 存储管理实现 访问速度的比值 （第一级比第二级） 典型的块（页）大小 CPU对第二级的访问方式 失效时CPU是否切换
32． 根据下图中的编号，说明虚拟地址如何经过TLB转换成物理地址。
页帧地址30位页偏移量13位“Cache-主存”层次 “主存－辅存”层次 为了弥补主存速度上的不足 为了弥补主存容量的不足 主要由专用硬件实现 几比一 主要由软件实现 几万比一 几十个字节 可直接访问 不切换 几百到几千个字节 均通过第一级 切换到其它进程 ①②1位V2位R2位W30位Tag21位物理地址………34位物理④③32:1多路选择器地址
答：
首先以CPU给出的地址中的高30位为虚拟也好，将其和TLB中的32个页表项的Tag相比较，同时检查访问的合法性（由TLB中页表项的高5位确定）。如果某一页表项的Tag
预虚拟也好相同，且访问合法，那么由32:1多路选择器读出该页表项的低21位，这21位就是所访问页的真实物理地址的高21位，最后将其和页偏移量合并成34位物理地址。
33． 虚拟存储器中，为帮助操作系统保护进程不被其他进程破坏，简要说明计算机硬件要
完成哪三项工作？ 答：
主要完成如下三项工作： ?
提供至少两种模式，用于区分正在运行的进程是用户进程还是操作系统进程。有时称后者为内核（kernel）进程、超级用户（supervisor）进程或管理（executive）进程。 ?
使CPU状态的一部分成为用户进程可读但不可写的。这包括基地址/上界地址寄存器、用户/管理模式位和异常许可/禁止位。用户进程无权修改这些状态，因为如果用户进程能改变地址范围检查、赋给自己管理特权或禁止异常出现，操作系统就无法控制它们了。 ?
提供一种机制，使得CPU能从用户模式进入管理模式和从管理模式进入用户模式。前一种模式变换一般是通过系统调用（system call）来完成。系统调用由一条特殊指令实现，该指令将控制权传送到管理程序空间中一个特定位置。系统调用点处的PC值会被保存起来，CPU状态将被置为管理模式。调用结束后返回用户模式很像从子程序返回，它将恢复原先的用户/管理模式。
34． 根据下图，说明分离处理总线工作过程。
地址 地址1 地址2 地址3 数据 数据0 数据1 等待 等待1 完成1
答：
首先某一设备发出读请求，并将地址1提交给总线之后，不再占用总线，这时其它总线主设备也可发出读请求，并将地址信号提交给总线（地址2、地址3）。总线根据所接受的地址进行存储器访问，读出数据，将数据信息放在地址总线上。第一个总线主设备法出第之后，不断“侦听”总线，如果总线上不是其所请求读出的数据，那么该总线主设备必须等待（等待1），只有当总线上出现了该总线主设备所请求读出的数据后（数据1），那么该总线主设备取回数据，完成总线访问（完成1）。由此可以看出，在有多个主设备时，总线就可以通过数据打包来提高总线带宽，这样可以不必在整个传输过程中都占有总线，这种技术叫做“分离处理(split transaction)”或者“流水处理”或者“包开关总线”等。值得注意的是：读操作分为两部分，一个是包含地址的读请求和一个包含数据的存储器应
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