計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)名詞解釋匯總八

1、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)名詞解釋匯總 八 1計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)：計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)包括指令集結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)組成和計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)三個(gè)方面的內(nèi)容。2透明性：在計(jì)算機(jī)技術(shù)中，對這種本來是存在的事物或?qū)傩裕珡哪撤N角度看又好像不存在的概念稱為透明性(transparency)。3程序訪問的局部性原理：程序總是傾向于訪問最近剛訪問過的信息，或和當(dāng)前所訪問的信息相近的信息，程序?qū)π畔⒌倪@一訪問特性就稱之為程序訪問的局部性原理。4RISC：精簡指令集計(jì)算機(jī)。5CPI指令時(shí)鐘數(shù)（Cycles per Instruction）。6Amdahl定律加快某部件執(zhí)行速度所獲得的系統(tǒng)性能加速比，受限于該部件在系統(tǒng)中的所占的重要性。7系列機(jī)：在

2、一個(gè)廠家內(nèi)生產(chǎn)的具有相同的指令集結(jié)構(gòu)，但具有不同組成和實(shí)現(xiàn)的一系列不同型號(hào)的機(jī)器。8軟件兼容：同一個(gè)軟件可以不加修改地運(yùn)行于體系結(jié)構(gòu)相同的各檔機(jī)器，而且它們所獲得的結(jié)果一樣，差別只在于有不同的運(yùn)行時(shí)間。9基準(zhǔn)程序：選擇一組各個(gè)方面有代表性的測試程序，組成的一個(gè)通用測試程序集合，用以測試計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能。10合成測試程序：首先對大量的應(yīng)用程序中的操作進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到各種操作的比例，再按照這個(gè)比例人為制造出的測試程序。11Benchmarks：測試程序包，選擇一組各個(gè)方面有代表性的測試程序，組成的一個(gè)通用測試程序集合。12核心程序：從真實(shí)程序提取出來的用于評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)性能的小的關(guān)鍵部分。13通用寄存器

3、型機(jī)器：指令集結(jié)構(gòu)中存儲(chǔ)操作數(shù)的存儲(chǔ)單元為通用寄存器的機(jī)器，稱之為通用寄存器型機(jī)器。14Load/Store型指令集結(jié)構(gòu)：在指令集結(jié)構(gòu)中，除了Load/Store指令訪問存儲(chǔ)器之外，其它所有指令的操作均是在寄存器之間進(jìn)行，這種指令集結(jié)構(gòu)稱之為Load/Store型指令集結(jié)構(gòu)。15虛擬機(jī)器：（virtual machine），由軟件實(shí)現(xiàn)的機(jī)器。16操作系統(tǒng)虛擬機(jī)：直接管理傳統(tǒng)機(jī)器中軟硬件資源的機(jī)器抽象，提供了傳統(tǒng)機(jī)器所沒有的某些基本操作和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如文件系統(tǒng)、虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)、多道程序系統(tǒng)和多線程管理等。17并行性：是指在同一時(shí)刻或是同一時(shí)間間隔內(nèi)完成兩種或兩種以上性質(zhì)相同或不相同的工作。只要時(shí)間上

4、互相重迭，就存在并行性。18時(shí)間局部性：程序即將用到的信息很可能就是目前正在使用的信息。19程序的空間局部性：程序即將用到的信息很可能與目前正在使用的信息在空間上相鄰或者臨近。20操作 數(shù)表示：機(jī)器硬件能夠直接識(shí)別處理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。21指令周期：執(zhí)行一條機(jī)器指令所用的時(shí)間，包括取指令、分析指令和執(zhí)行指令的時(shí)間。22尋址技術(shù)：確定操作數(shù)地址的技術(shù)。23流水線：將一個(gè)重復(fù)的時(shí)序過程，分解為若干個(gè)子過程，而每一個(gè)子過程都可有效地在其專用功能段上與其他子過程同時(shí)執(zhí)行。24單功能流水線：只能完成一種固定功能的流水線。25多功能流水線：流水線的各段可以進(jìn)行不同的連接，從而使流水線在不同的時(shí)間，或者在同一時(shí)間

5、完成不同的功能。26靜態(tài)流水線：同一時(shí)間內(nèi)，流水線的各段只能按同一種功能的連接方式工作。27動(dòng)態(tài)流水線：同一時(shí)間內(nèi)，當(dāng)某些段正在實(shí)現(xiàn)某種運(yùn)算時(shí)，另一些段卻在實(shí)現(xiàn)另一種運(yùn)算。28部件級(jí)流水線：（運(yùn)算操作流水線）把處理機(jī)的算術(shù)邏輯部件分段，以便各種數(shù)據(jù)類型進(jìn)行流水操作。29處理機(jī)型流水線：（指令流水線）把解釋指令的過程按照流水方式處理。30處理機(jī)間流水線：（宏流水線）由兩個(gè)以上的處理機(jī)串行地對同一數(shù)據(jù)流進(jìn)行處理，每一個(gè)處理機(jī)完成一項(xiàng)任務(wù)。31線性流水線：指流水線的各段串行連接，沒有反饋回路。32非線性流水線：指流水線中除有串行連接的通路外，還有反饋回路。33標(biāo)量流水處理機(jī)：處理機(jī)不具有向量數(shù)據(jù)表示

6、，僅對標(biāo)量數(shù)據(jù)進(jìn)行流水處理。34流水線效率：流水線的設(shè)備利用率。35流水線寄存器文件：分割流水線各段邏輯的寄存器組。36指令發(fā)射：指令從流水線的譯碼段進(jìn)入執(zhí)行段的過程。37流水線定向技術(shù)：流水線中將計(jì)算結(jié)果從其產(chǎn)生的地方直接送到真正需要它的地方，而不是從寄存器文件讀出使用，它是一種解決數(shù)據(jù)相關(guān)，避免流水線暫停的技術(shù)。38向量處理機(jī)：處理機(jī)具有向量數(shù)據(jù)表示，并通過向量指令對向量的各元素進(jìn)行處理。39結(jié)構(gòu)相關(guān)：某些指令組合在流水線中重疊執(zhí)行時(shí)，產(chǎn)生資源沖突，則稱該流水線有結(jié)構(gòu)相關(guān)。40數(shù)據(jù)相關(guān)：當(dāng)指令在流水線中重疊執(zhí)行時(shí)，流水線有可能改變指令讀/寫操作的順序，使得讀/寫操作順序不同于它們非流水實(shí)現(xiàn)

7、時(shí)的順序，將導(dǎo)致數(shù)據(jù)相關(guān)。41寫后寫相關(guān)兩條指令i，j，i在j前進(jìn)入流水線，j、i的操作數(shù)一樣，在流水線中重疊執(zhí)行時(shí)，j可能在i寫入其結(jié)果之前就先行對保存該結(jié)果的寄存器進(jìn)行寫操作，導(dǎo)致寫錯(cuò)誤。42RAW相關(guān)：也 即寫后讀相關(guān)（RAW：read after write ）,j的執(zhí)行要用到i的計(jì)算結(jié)果，但是當(dāng)其在流水線中重疊執(zhí)行時(shí)，j可能在i寫入其計(jì)算結(jié)果之前就先行對保存該結(jié)果的寄存器進(jìn)行讀操作，所以j會(huì)讀到錯(cuò)誤的值。這是最常見的一種數(shù)據(jù)相關(guān)。43WAR相關(guān)：也即讀后寫相關(guān)（WAR：write after read）兩條指令i，j，i在j前進(jìn)入流水線，j可能在i讀某個(gè)寄存器之前對該寄存器進(jìn)行寫操作

8、，導(dǎo)致i讀出數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。44定向：將計(jì)算結(jié)果從其產(chǎn)生的地方直接送到其它指令需要它的地方，或所有需要它的功能單元，避免暫停。45向量流水處理機(jī)：具有向量數(shù)據(jù)表示、向量指令的流水線處理機(jī)叫向量流水處理機(jī)。46向量的鏈接：允許一個(gè)向量操作一旦它的向量源操作數(shù)的單個(gè)元素可用時(shí)就開始。47存儲(chǔ)層次采用不同的技術(shù)實(shí)現(xiàn)的存儲(chǔ)器，處在離CPU不同距離的層次上，目標(biāo)是達(dá)到離CPU最近的存儲(chǔ)器的速度，最遠(yuǎn)的存儲(chǔ)器的容量。48全相聯(lián)映射策略：主存中的任意一塊均可被放置到Cache中任意一個(gè)位置的方法。49組相聯(lián)Cache映象：某一內(nèi)存塊只能放入Cache的某一固定組中，同時(shí)該塊可以放入這一組中的任意一塊。50Cach

9、e替換算法當(dāng)Cache塊失效將主存塊裝入Cache又出現(xiàn)Cache塊沖突時(shí)，需要按照某種策略把Cache中的一塊替換出去，這種策略就稱為替換算法。51Cache并行查找算法：在組相聯(lián)或全相聯(lián)cache中并行訪問和比較多個(gè)tag，并行訪問數(shù)據(jù)體的查找模式。52Cache串行查找算法：cache中串行依次行訪問和比較多個(gè)tag，串行行訪問數(shù)據(jù)體的查找模式。53寫直達(dá)法：執(zhí)行“寫”操作時(shí)，不僅寫入Cache，而且也寫入下一級(jí)存儲(chǔ)器。54寫回法：執(zhí)行“寫”操作時(shí)，只寫入Cache。僅當(dāng)Cache中相應(yīng)的塊被替換時(shí)，才寫回主存。55按寫分配：寫失效時(shí)，先把所寫單元所在的塊調(diào)入Cache，再行寫入。56不

10、按寫分配：寫失效時(shí)，直接寫入下一級(jí)存儲(chǔ)器而不調(diào)塊。57寫合并：當(dāng)把數(shù)據(jù)寫入寫緩沖器時(shí)，判斷本次所寫入單元的塊地址是否與寫緩沖器中某個(gè)有效塊的地址相同，若是，則把新數(shù)據(jù)與該塊合并。58Victim Cache位于Cache和存儲(chǔ)器之間的又一級(jí)Cache，容量小，采用全相聯(lián)策略。用于存放由于失效而被丟棄（替換）的那些塊。每當(dāng)失效發(fā)生時(shí)，在訪問下一級(jí)存儲(chǔ)器之前，先檢查Victim Cache中是否含有所需塊。59按寫分配法：當(dāng)Cache失效時(shí)，先將要寫的單元的相應(yīng)的塊調(diào)入Cache，然后再進(jìn)行寫操作。 60Cache的強(qiáng)制性失效：當(dāng)?shù)匾淮卧L問一個(gè)塊時(shí)，該塊不在Cache中，需要從下一級(jí)存儲(chǔ)器中調(diào)入C

11、ache，這就是強(qiáng)制性失效。61TLB轉(zhuǎn)換查找緩沖器，用其可以將地址轉(zhuǎn)換結(jié)果保存，這樣就可以減少主存讀寫操作中的地址轉(zhuǎn)換工作。62USB總線通用串行總線。應(yīng)用在PC領(lǐng)域的新型接口技術(shù)，USB 將取代當(dāng)前PC上的串口和并口，目的是提供設(shè)備的熱插拔和即插即用的能力。63消息通過時(shí)間：消息的通過時(shí)間是指消息的第一位從發(fā)送端到接收端所需要的時(shí)間。64磁盤尋道時(shí)間：磁盤的尋道時(shí)間是指將磁頭從某一位置移動(dòng)到所要訪問的信息所在的磁道所需要的時(shí)間。65同步總線：有統(tǒng)一的時(shí)鐘協(xié)調(diào)各個(gè)設(shè)備操作的總線。66故障性預(yù)取：是指在預(yù)取時(shí)，如果出現(xiàn)虛地址故障或違反保護(hù)權(quán)限，就會(huì)發(fā)生異常。67多處理機(jī)系統(tǒng)：由多個(gè)不同類型，至

12、少擔(dān)負(fù)不同功能的處理機(jī)組成，按照作業(yè)要求的順序，利用時(shí)間重疊原理，依次對它們的多個(gè)任務(wù)進(jìn)行處理，各自完成規(guī)定的功能動(dòng)作。68并行處理機(jī)：重復(fù)設(shè)置多個(gè)同樣的處理單元（PE），按照一定的方式相互連接，在同一的控制部件（CU）作用下，各自對分配來的數(shù)據(jù)并行地完成同一條指令所規(guī)定的操作。69分布式共享多處理機(jī)采用非集中式，存儲(chǔ)器分布到各個(gè)處理器上的多處理機(jī)。70同構(gòu)型多處理機(jī)由多個(gè)同種類型、至少同等功能的處理機(jī)組成、同時(shí)處理同一作業(yè)中能并行執(zhí)行的多個(gè)任務(wù)的機(jī)器。71異構(gòu)型多處理機(jī)：由多個(gè)不同類型，至少擔(dān)負(fù)不同功能的處理機(jī)組成，按照作業(yè)要求順序，利用時(shí)間重疊原理，依次對它們的多個(gè)任務(wù)加工，各自完成規(guī)定的

13、功能動(dòng)作。72結(jié)點(diǎn)度：互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)終于結(jié)點(diǎn)相連結(jié)的邊的數(shù)目。73互連網(wǎng)絡(luò)的直徑：互連網(wǎng)絡(luò)中任意兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間最短路徑長度的最大值。74流水線吞吐率：是指單位時(shí)間內(nèi)流水線所完成的任務(wù)數(shù)或輸出結(jié)果的數(shù)量。75流水線最大吞吐率：是指流水線在達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后所得到的吞吐率。76流水線實(shí)際吞吐率：是指m段流水線完成n個(gè)任務(wù)所達(dá)到的吞吐率。77流水線加速比：是指流水線速度與等功能的非流水線速度之比。78流水線暫停：流水線控制某條指令及其后面所有指令的執(zhí)行，使該指令之前的所有指令繼續(xù)執(zhí)行的技術(shù)。79強(qiáng)制性失效：當(dāng)?shù)谝淮卧L問一個(gè)塊時(shí)，該塊不在Cache中，需從下一級(jí)存儲(chǔ)器中調(diào)入Cache，這就是強(qiáng) 制性失效，也稱冷啟

14、動(dòng)失效或首次訪問失效。80容量失效：如果程序執(zhí)行時(shí)所需的塊不能全部調(diào)入Cache中，則當(dāng)某些塊被替換后，若又重新被訪問，就會(huì)發(fā)生失效。這種失效稱為容量失效。81沖突失效：在組相聯(lián)或直接映象Cache中，若太多的塊映象到同一組(塊)中，則會(huì)出現(xiàn)該組中某個(gè)塊被別的塊替換(即使別的組或塊有空閑位置)，然后又被重新訪問的情況。這就是發(fā)生了沖突失效。(碰撞失效，干擾失效)82非阻塞Cache：Cache失效時(shí)仍允許CPU進(jìn)行其它的命中訪問。即允許“失效下命中”83虛擬Cache：訪問Cache的索引以及Cache中的標(biāo)識(shí)都是虛擬地址的一部分。84RAID:廉價(jià)磁盤冗余陣列，簡稱盤陣列技術(shù)。85RAID 1: 鏡像盤，使用雙備份磁盤。86RAID 2: 位交叉式海明編碼陣列。87RAID 3: 位交叉奇偶校驗(yàn)盤陣列。88RAID 4: 專用奇偶校驗(yàn)獨(dú)立存取盤陣列。89RAID 5: 塊交叉分布式奇偶校驗(yàn)盤陣列。90RAID 6: 雙維奇偶校驗(yàn)獨(dú)立存取盤陣列。91同步總線；同步總線上所有設(shè)備通過統(tǒng)一的總線系統(tǒng)時(shí)鐘進(jìn)行同步。92異步總線：設(shè)備之間沒有統(tǒng)一的系統(tǒng)時(shí)鐘，設(shè)備自己內(nèi)部定時(shí)。設(shè)備之間的信息傳送用總線發(fā)送器和接收器控制。但在傳輸時(shí)，異步總線需要額外的同步開銷。93I/O總線標(biāo)準(zhǔn)：定義設(shè)備連接規(guī)則的文件。94并行計(jì)算：指同時(shí)對多個(gè)任務(wù)或多條指令、或?qū)Χ鄠€(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行處理。95