答，每个操作必须标记清楚，以便CPU和存储器可以识别它们。当从所请求存储器地址处读一个字的时候，分离处理允许其它总线主设备使用总线，因此，CPU必须能够识别总线上发来的数据，存储器必须识别总线上返回的数据。分离处理总线有较高的带宽，但是它的数据传送延迟比独占总线方法要大。
35． 请叙述设计一个I/O子系统的步骤。 答：
A、 列出将要链接到计算机的I/O设备的类型，或者列出机器将要支持的标准总线。 B、 列出每种I/O设备的物理要求，包括：容量、电源、连接器、总线槽、扩展机箱等
等。 C、 列出每种I/O设备的开销，包括设备所需要的控制器的开销。 D、 记录每种I/O设备对CPU资源的要求。
E、 列出每种I/O设备对存储器和总线资源的要求。 F、 按照不同的方法组织I/O设备，并计算其性能和开销。
36． 在有Cache的计算机系统中，进行I/O操作时，会产生哪些数据不一致问题？如何克
服？ 答：
（1）存储器中可能不是CPU产生的最新数据 ，所以I/O系统从存储器中取出来的是陈
旧数据。 （2）I/O系统与存储器交换数据之后，在Cache中，被CPU使用的可能就会是陈旧数
据。 第一个问题可以用写直达Cache解决。
第二个问题操作系统可以保证I/O操作的数据不在cache中。如果不能，就作废Cache中相应的数据。
37． 简述“虚拟索引+物理标识”Cache的优缺点。 答：
优点是既能够得到虚拟Cache的好处，又能够得到物理Cache的优点。 缺点是直接映象Cache的容量不能够超过页的大小。
38． 基本DLX流水线中四个多路选择器的控制端由哪些信息决定？
答：
ALU输入端的两个MUX由ID/EX.IR所指出的指令类型控制，IF段的MUX由EX/MEM.Cond域的值控制，WB段的MUX由当前指令类型(Load/ALU)控制。
39． 基本DLX流水线中，IF与Mem两个阶段都要访问存储器，怎样避免访存冲突？ 答：
把指令存储器和数据存储器分开，使每个存储器具有独立的读写端口。
40． ID和WB两个阶段都要访问寄存器，是否存在冲突？怎样避免？ 答：
41． 何为流水线效率？为何流水线效率不能达到1？ 答：
效率指流水线的设备利用率。由于流水线有通过时间和排空时间，所以流水线的各段并非一直满负荷工作，所以效率是小于1的数。
42． 说明流水线吞吐率、加速比和效率的关系。 答：
三个指标是衡量流水线性能的三种度量，
效率E = n△t/T流水=mn△t/(T流水m)= S/m， 效率是实际加速比S与最大加速比m之比。
效率E = n△t/T呈正比。
43． 解释何为流水线中的定向(forwarding)技术？ 答：
定向技术是指流水线中将计算结果从其产生的地方直接送到真正需要它的地方，而不是从寄存器文件读出使用，它是一种解决数据相关，避免流水线暂停的方法。
44． 解释写后读相关及其在DLX中发生的情况。
答：
两条指令 i 和 j，都会访问同一寄存器R，假设指令i在指令j 之前，指令i先写寄
流水
可能存在RAW冲突，通过使寄存器文件支持“前半周期写后半周期读”来避免。
= (n/T
流水
) ·△t=TP△t，当△t不变时，流水线的效率与吞吐率
存器R而指令j后读寄存器R，称两条指令存在写后读相关。流水线中如果j 在i 完成写之前从R 中读出数据，将得到错误的结果。DLX中由于在ID段读寄存器而在WB段写寄存器，所以写后读相关可能引起执行错误或流水线暂停。 45． 解释写后写相关及其在DLX中发生的情况。
答：
两条指令 i 和 j，都会访问同一寄存器R，假设指令i在指令j 之前，指令i先写寄存器R而指令j后写寄存器R，称两条指令存在写后写相关。如果j 在i 之前完成写操作，R中将保存错误的结果。DLX中由于只在WB段这唯一的一段写寄存器，所以前后指令的写后写相关不会发生执行错误。
46． 解释读后写相关及其在DLX中发生的情况。
答：
两条指令 i 和 j，都会访问同一寄存器R，假设指令i在指令j 之前，指令i先读寄存器R而指令j后写寄存器R，称两条指令存在读后写相关。流水线中如果j 在i 完成读之前向R 中写入数据，将写入错误的结果。DLX中由于在ID段读寄存器而在WB段写寄存器，ID段在WB段之前，所以前后指令的读后写相关不会发生执行错误。
47． 画出DLX的所有定向通路。 答：
48． 简述减少流水线分支损失四种方法
答：
(1) 冻结或排空流水线：在流水线中停住或删除分支后的指令，直到知道转移目标地址 (2) 预测分支转移失败：流水线继续照常流动，如果分支转移成功，将分支指令后的指令转换为空操作，并从分支目标处开始取指令执行；否则照常执行
(3) 预测分支转移成功：始终假设分支成功，直接从分支目标处取指令执行
(4) 延迟分支（delayed branch）：分支开销为n的分支指令后紧跟有n个延迟槽，流水线遇到分支指令时，按正常方式处理，顺带执行延迟槽中的指令，从而减少分支开销。
49． 简述延迟分支“从前调度”方法的调度要求和作用前提。 答：
要求被调度的指令必须与分支结果无关，任何情况都能起作用。 50． 简述延迟分支“从目标处调度”方法的调度要求和作用前提。
答：
要求被调度的指令必须保证在分支失败时执行被调度的指令不会导致错误，可能需要复制指令。该方法在分支成功时起作用。
51． 简述延迟分支“从失败处调度”方法的调度要求和作用前提。
答：
要求被调度的指令必须保证在分支成功时执行被调度的指令不会导致错误。该方法在分支失败时起作用。
52． 解释向量链接技术。
答：
一个向量功能部件得到的结果直接送入另一个向量功能部件的操作数寄存器时所发生的连接过程称为链接。当两条指令出现“写后读”相关时，若它们不存在功能部件冲突和向量寄存器(源或目的) 冲突，就有可能把它们所用的功能部件头尾相接，形成一个链接流水线，进行流水处理。 链接特性实质上是把流水线“定向”的思想引入到向量执行过程的结果。
53． 存储器的三个主要指标：容量、速度、每位价格的关系怎样？ 答：
容量越大价格越低，速度越快价格越高，容量越大速度越慢。
54． 存储层次的平均访问时间TA怎样计算？ 答：
TA＝TA1＋(1－H )TM 或 TA＝TA1＋FTM，H为命中率，F为失效率，TA1为高一级存储层次的访问时间，TM为失效开销。
55． 比较“Cache －主存”层次和“主存－辅存”层次的异同。
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