巨型结构体系分析

1．巨型结构的概念

巨型结构的概念产生于二十世纪六十年代末，是指在一座建筑中，由几个大型结构单元所组成的主结构与其它结构单元组成的次结构共同工作，从而获得更大的整体稳定性和更高的效能的高层建筑结构。巨型结构由两级结构组成,打破了传统的以单独楼层作为基本结构单元的格局,有着其它结构无法达到的很多优点[1]。

随着建筑功能趋向于多样化和综合化发展，世界高层建筑发展的趋势是竟相推出高度超过500m的超高层建筑和满足一些特殊功能的高层建筑的巨型结构。对于建造500m以上的超高层建筑，是最合适的结构体系。巨型结构中，主结构承担了绝大部分外力，次结构只是协助主框架抵抗外载。由于次结构的柱距小、荷载小，因而其梁、柱断面可以做得很小，有利于楼面的合理使用。

2．巨型结构的优越性

1) 巨型结构传力明确

巨型结构是一种新型结构体系,主结构为主要的抗侧力体系，承受自身和次结构传来的各种荷载，次结构只起辅助作用和大震下的耗能作用，并负责将竖向荷载传给主结构，传力路线非常明确。

2) 巨型结构体系整体性能好

在高层建筑结构中,抗侧力体系的抗侧能力强弱是衡量结构体系是否经济有效的尺度。巨型结构的大梁作为刚臂,使得整个结构具有极其良好的整体性,可有效地控制侧移。同时也可在不规则的建筑中采取适当的结构单元组成规则的巨型结构。抗震巨型梁具有强大的竖向刚度，能充分协调各外柱的轴向变形。

3) 巨型结构能满足建筑功能的要

巨型结构体系的出现使得建筑需要与结构布置不再矛盾,沿竖向每个大层中的次结构可以自由布置,同时并不会造成结构上的不利,也易做到节能和减少风力。

4) 巨型结构可将多种结构形式及不同材料进行组合

由于巨型结构体系的主结构和次结构可以采用不同的材料和体系,因此体系可以有不同的变化和组合。例如,主体结构可采用高强材料,次结构采用普通材料等。

5) 巨型结构体系施工速度快

巨型结构体系可先施工主结构,待主结构完成后分开各个工作面同时施工次结构,这样可大大加快施工进度。

6) 巨型结构体系可节约材料,降低造价

巨型结构体系中,虽然主结构的截面尺寸大,材料用量也大,但量大面广的次结构只承受有限几层竖向荷载的作用,故其截面尺寸比一般超高层建筑小得多,对材料性能要求也较低，从总体上说可节约材料和降低造价[2]。

综上可知,巨型结构体系的出现是必然的,它给建筑设计带来了新的灵活性。

3 . 巨型建筑结构体系形式

巨型结构体系一般可按其主要抗侧力体系的不同而分类[3]。

3.1 巨型桁架体系

高层建筑为加强抗扭刚度,抗推构件正在从中心布置转向沿房屋周边布置;为提高抗侧力体系的效率,立体构件取代了平面构件;同时为防止竖向构件出现过大拉力,应使抗侧力构件与承重构件合而为一。框筒体系既是这样的结构,但是外圈框筒由于

使用要求,立面开洞率又不可能太小,这将导致强烈的剪力滞后效应,使它不可能成为有效的立体构件而充分发挥空间作用。为减少剪力滞后效应,借鉴桁架内力特点,沿外框筒的4个面设置大型支撑。当结构在水平力作用下发生弯曲时,本由腹板和翼缘框架中的窗裙梁承受的竖向剪力改由支撑来承担,而支撑又具有几何不变性,所以基本上消除了剪力滞后现象。这样就可以将外框筒做成稀柱浅梁型,实际上这就是巨型桁架体系。巨型桁架通常由角柱及巨型斜支撑组成。暴露在立面上的巨型桁架既是主要受力结构，同时又有很强的装饰效果。巨型桁架结构出于传力明确、施工方便及美观等要求，斜支撑大都采用钢构件，因此该结构类型建筑大多为纯钢结构或钢一混凝土混合结构[4]。

3.2 巨型框架结构体系

巨型框架是将框架体系设计为主结构和次结构,主框架可以形象地比喻为按比例放大的框架,其中巨型柱的尺寸很大,有时可超过一个普通框架的柱距,形式上可以是巨大的实腹钢筋混凝土柱。钢骨混凝土柱、空间格构式桁架或是筒体,大柱一般是布置在房屋的四角和周边;巨型梁采用高度在一层左右的预应力混凝土大梁或平面(空间) 格构式桁架,一般每隔3～15个楼层设置一道大梁。主结构的大梁实际上可充当刚臂,把两边的大柱连在一起组成一个整体巨型框架,共同抵抗水平荷载作用,故也叫主框架。因其抗力力臂很大,所以抗侧刚度很大,使得整个结构具有极其良好的整体性,可有效地控制结构侧移。同时,巨型框架结构是一种大体系,可以在不规则的建筑中采取适当的结构单元组成规则的巨型结构,有利于抗震。这样,主次结构组成一种超常规的具有巨大抗侧力刚度及整体工作性能的大型结构巨型框架结构体系的出现使得建筑需要与结构布置不再矛盾,隔若干层设置的大梁自然地充当转换层的作用,使得沿竖向大小不一的空间得以自由布置。巨型结构的次结构样式可以千变万化,不仅美观,而且人们不必再担心由于结构转换而造成的对结构不利的影响。由于巨型框架结构中沿竖向可以设置数道大梁,小柱不再是主要的抗力构件,故两大层之间的小柱在竖向没必要一定连续,紧贴大梁底下的一层可不设小柱做成大空间,布置成商店、会议室、娱乐场所等公用空间,这种大空间沿竖向可做若干个,以方便人们的各种需要[5]。

3.3 巨型悬挂结构体系

巨型悬挂结构次框架不是由下部大梁来承担，而是通过钢吊杆悬挂在上部主框架大梁上。钢吊杆由于只受拉力。杆件稳定要求容易满足，因此强度可以充分用。悬挂体系通常只有主构件落地，可以实现底部全开敞空

间。

3.4 巨型分离式结构体系[6]

日本拟建的动力智能大厦(DIB一200)，高800m，地

上200层，地下7层，总建筑面积150万rn2，由12个巨型

单元体组成。每个单元体是一个直径50m、高50层(200m)

的框筒柱，1～100层设4个柱，101～15p层设3个柱，151～

200层设1个柱，每50层设置一道巨型梁。结构上设有主

动控制系统，进一步削弱地震反应。

4. 巨型结构体系存在的问题[7]图4 DIB-200智能大厦

当巨型结构越来越成为建筑师青睐的对象时，人们往往易忽视巨型结构自身存在的问题。

1)高层建筑不利于消防，超高层建筑的消防难度不言而喻。所以巨型结构的消防要立足自救，其消防设施必须严格满足超高层建筑室内防火规范的规定；巨型结构的玻璃饰面易造成光污染；巨型结构中低层居室内的正常日晒得不到保证；电磁辐射、风环境等方面易对城市环境及周围建筑产生不利影响，并干扰电视信号的接受和影响鸟类飞行。

2)超高层巨型结构形体复杂化、构件立体化，与常规结构有较大差异。现成规范规定巨型结构的抗风和抗震设计，待专门部门研究后才能确定一般结构振动控制方法是否有效。

3)关于巨型结构的力学模型建立和结构分析方法的研究，是一个迫切的课题。解析角度分析巨型结构将碰到难以克服的困难，因为巨型结构存在明显的结构层次。受到计算机容量和运算速度的限制，有限元法无法正常进行空间弹塑性分析。

4)无法合理确定结构刚度。与国外超高层建筑相比,我国的设计方案偏于刚性,相应的地震作用也偏大，如何进行合理优化设计，得到合理刚度,是亟待解决的问题。

5. 发展趋势

巨型结构体系的出现和发展不汉满足了建筑师把建筑直立云霄的梦想，更大程度上解决了人口增长迅速，城市用地紧张的问题，适应了现代建筑发展的新需求，将成为21世纪建筑发展的趋势。随着我国城市化发展，建筑结构日益向着体系复杂，功能多样的综合性方向发展，超高层将是未来研究的主题，而巨型结构是一种新型结构体系，是超高层发展的需要。

参考文献

[1]惠卓.巨型框架结构的计算理论及抗震性能的研究[D].南京:东南大学土木工程学院,1998.

[2]刘大海,杨翠如.高层建筑结构方案优选[M].北京:中国建筑工业出

版社,1996.

[3]《建筑结构优秀设计图集》编委会.建筑结构优秀设计图集[M].北京:中国建筑工业出版社，1997．

[4]蓝宗建,王新德，戴航等．钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构体系[J].东南大学学报，1999，29(4A)：8l～87.

[5](美)林同炎,斯多台斯伯利.结构概念和体系[M]．北京:中国建筑工业出版社,l999.

[6]遗山,幸山．日本c二扫f为新L铜忖扫上樽法[M].重庆：日本铜耩造尊朗研封会资料集,1994.

[7]H.Mohamad,S.Tong.The Petronas Twin Towers Malaysia[J] Structural Engineering International,1997, 31(3):153-156.

附：

本课程学习心得：本课程并没有系统地、深入地讲解相关专业知识，但我通过这门课程，对土建各专业有了一个宏观的认识，了解了一些相关的知识，对今后的学习甚至工作有一定的指导作用。通过上课学习的一些失败的案例，我也认识到了今后自己将从事的职业是事关重大，也许一个小小的疏忽就会导致数目巨大的财产损失甚至危及人们的生命，所以在今后的学习以及工作中，一定要牢记自己身上的责任，怀着一丝不苟的心态做事，对他人负责，同时也是对自己负责。

巨型结构体系分析

姓名：苏广宇

学号：200951045

专业：土建类

计算机体系结构试题及答案版本

计算机体系结构试题及答案 1、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。 4、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。（b）流量：单位时间内所完成的工作量。（c ）假定两台计算机x 、y；x 比y 快意思为：对于给定任务，x 的响应时间比y少。x的性能是y的几倍是指：响应时间x / 响应时间y = n ，响应时间与性能成反比。

计算机体系结构解

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第一章计算机组成原理本部分要求掌握计算机方面的基础知识，包括计算机的发展、计算的系统组成、基本组成和工作原理、计算机的数制数据表示以及运算校验、指令系统以及计算机系统的安全等基础性的知识。内容多而且复杂，尤其是有关计算机硬件方面的内容，很细而且灵活性不高，知识量相当大，掌握这部分一定要多下功夫，学会取舍、把握重点、抓住要害。 1.1 考试大纲及历年考题知识点 1.1.1 大纲要求考试要求： 1 掌握数据表示、算术和逻辑运算； 2 掌握计算机体系结构以及各主要部件的性能和基本工作原理考试范围 1 计算机科学基础 1.1 数制及其转换二进制、十进制和十六进制等常用制数制及其相互转换 1.2 数据的表示 ?数的表示（原码、反码、补码、移码表示，整数和实数的机内表示，精度和溢出）?非数值表示（字符和汉字表示、声音表示、图像表示） ?校验方法和校验码（奇偶校验码、海明校验码、循环冗余校验码） 1.3 算术运算和逻辑运算 ?计算机中的二进制数运算方法 ?逻辑代数的基本运算和逻辑表达式的化简 2．计算机系统知识 2.1 计算机系统的组成、体系结构分类及特性 ?CPU 和存储器的组成、性能和基本工作原理 ?常用I/O 设备、通信设备的性能，以及基本工作原理 ?I/O 接口的功能、类型和特性 ?I/O 控制方式（中断系统、DMA、I/O 处理机方式） ?CISC/RISC，流水线操作，多处理机，并行处理 2.2 存储系统 ?主存-Cache 存储系统的工作原理 ?虚拟存储器基本工作原理，多级存储体系的性能价格 ?RAID 类型和特性 2.3 安全性、可靠性与系统性能评测基础知识 ?诊断与容错 ?系统可靠性分析评价 ?计算机系统性能评测方式 1.2 计算机科学基础 1.2.1 数制及其转换 1、R 进制转换成十进制的方法按权展开法:先写成多项式,然后计算十进制结果. 举例： (1101.01)2=1×2^3+1×2^2+0×2^1+1×2^0+ 0×2^-1+1×2^-2 =8+4+1+0.25=13.25 (237)8=2×8^2+3×8^1+7×8^0 =128+24+7=159 (10D)16=1×16^2+13×16^0=256+13=269

建筑分析图

建筑分析的程序： I. 分析主体——个人建筑观的确立 II. 建筑作品背景分析、建筑设计的前提条件、建筑师本人的情况 III.建筑作品的构成体系分析 IV. 建筑作品的综合评价 III.建筑作品的构成体系分析：环境体系 1、建筑作品周围有哪些环境要素？其中什么对建筑起主要作用？ 2、哪些是有利条件？哪些是限制条件？ 3、建筑如何处理与环境的关系？相似和谐或对立统一？ 4、建筑在整个环境中扮演什么角色？是标志还是背景？交通体系直接功能——作为联系的功能；间接功能——通过流线形成流动空间的功能。 1、建筑场地周边交通状况如何？ 2、建筑如何确立与周边道路的联系？

3、建筑主入口与次入口的方位在哪里？ 4、建筑内部交通流线、人流、物流如何组织和避免相互干扰？ 5、建筑是如何通过交通引导人的心理感受的？交通体系如何联系各个功能空间？ 6、建筑的交通体系如何丰富室内空间？结构体系 1、对结构体系本身的分析 2、结构体系对建筑空间、建筑实体等方面直接或间接的影响功能体系 1、建筑的功能分区是怎样的？ 2、各功能分区之间的关系是怎样的？ 3、建筑功能与建筑空间的关系怎样？ 4、建筑功能与建筑实体的关系怎样？空间体系三要素：中心、方向和区域 1、单一空间的限定要素是什么？ 2、单一空间的限定方法是什么？

3、各限定要素之间的关系是什么？ 4、建筑多个空间是如何组合的？ 5、建筑空间带来的心理感受 6、建筑空间与功能、交通等其他体系之间的关系实体体系体量、材质、色彩、立面等 1、建筑与环境的体量关系如何？ 2、建筑的尺度与比例是多少？ 3、建筑的色彩和材质是什么？为什么选择这种材质？ 4、建筑的立面构成要素、虚实对比关系、开窗的形式和尺度 5、实体体系对建筑空间的影响，产生何种特殊的艺术效果？

计算机系统结构有详细答案

(仅供参考，不作为考试标准)，选择题分，每题分)2(30计算机系统结构设计者所关心的是________所看到的的计算机结构。 A)硬件设计人员B)逻辑设计人员 D)高级语言程序员C)机器语言或汇编语言程序员。意________，应当注提系在计算机统设计时，为了高系统性能度的令执行速快A)加经常性使用指大的指令特B)要别精心设计少量功能强数的占减少在数量上很小比例的指令条C)要度D)要加快少量指令的速。的问题统中因________而导致系主重叠寄存器技术要用于解决在RISC 流水线影A)JMP指令响保护令B)CALL指的现场问存储器不便来只C)有LOAD和STORE指令带的访度速器访问D)存储 ________ 效率高计为使流水算机运行要A)各过程段时间不同B)连续处理的任务类型应该不同 D)连续处理的任务数尽可能少C)连续处理的任务类型应该相同栈型替是的________。换算法堆不属于B)近期最少A)近期最使用法久未用法 D)页面失效频率法出进C)先先法象联组，相映的优点。是________象联全与相映相比B)块冲突概率低C)命中率高D)主存利用率小录A)目表高是方好关相指除中叠次一重消令最的法________。B)设相关专用令指改准A)不修通路令指条下析分后推C) 令指条下行执后推D) 流的用采，时关据数到，中作水操遇相________。有法办解决器译编化优A)用办的排新重令指过通，测检序法据数B)向定重技术 C)延迟转移技术 D)加快和提前形成条件码经多级网络串联来实现全排列网络，只能用________。 A)多级立方体网络B)多级PM2I网络 D)上述多级混洗交换网络任何网络C) 序传送的________。是以虫蚀寻径流水方式在各寻径器是顺B)包A)消息C)片节D)字 ________ 处理机超标量作指条令部件个B) 只有一操期A)在一个时钟周内分时发射多多钟C)在一个时周期内同时发射条指令件有只一个取指部D)

计算机体系结构知识点

目录第一章计算机系统结构基本概念 (2) (一) 概念 (2) (二) 定量分析技术 (3) (三) 计算机系统结构发展 (4) (四) 计算机的并行性 (5) 第二章计算机指令集结构 (7) 一. 指令集结构的分类 (7) 二. 寻址方式 (7) 三. 指令集结构的功能设计 (8) 四. 指令格式的设计 (10) 五. MIPS指令集结构 (10) 第三章流水线技术 (14) 一. 流水线的基本概念 (14) 二. 流水线的性能指标 (14) 三. 流水线的相关与冲突 (16) 四. 流水线的实现 (18) 第四章指令集并行 (18) 付志强

第一章计算机系统结构基本概念 (一)概念什么是计算机系统结构:程序员所看到的计算机属性,即概念性结构与功能特性. 透明性: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概念成为透明性. 常见计算机系统结构分类法冯氏分类法(冯泽云):按最大并行度对计算机进行分类. Flynn分类法:按指令流和数据流多倍性进行分类 ①单指令流单数据流 ②单指令流多数据流 ③多指令流单数据流(不存在) ④多指令流多数据流付志强

(二)定量分析技术 Amdahl定律:加快某部件执行速度所能获得的系统性能加速比,受限于该部件的执行时间占系统中总执行时间的百分比. 加速比=系统性能改进后系统性能改进前 = 总执行时间改进前总执行时间改进后加速比依赖于以下两个因素 ①可改进比例 ②部件加速比 CPU性能公式 CPU时间 CPU时间=执行程序所需时间的时钟周期数x时钟周期时间(系统频率倒数) CPI(Cycles Per Instruction) CPI =执行程序所需时钟周期数/所执行指令条数 ∴CPU时间= IC x CPI x 时钟周期时间可知CPU性能取决于一下三个方面 ①时钟周期时间:取决于硬件实现技术和计算机组成付志强

计算机体系结构参考1

第一题选择题 1．SIMD是指（B） A、单指令流单数据流 B、单指令流多数据流 C、多指令流单数据流 D、多指令流多数据流 2．下列那种存储设备不需要编址？D A. 通用寄存器 B. 主存储器 C. 输入输出设备 D. 堆栈 3．按照计算机系统层次结构，算术运算、逻辑运算和移位等指令应属于（A）级机器语言。 A、传统机器语言机器 B、操作系统机器 C、汇编语言机器 D、高级语言机器 4．早期的计算机系统只有定点数据表示，因此硬件结构可以很简单。但是这样的系统有明显的缺点，下面哪一个不是它的缺点：B A．数据表示范围小 B．单个需要的计算时钟周期多 C．编程困难 D．存储单元的利用率很低 7．下面哪个页面替换算法实际上是不能够实现的？D A）随机页面替换算法 B）先进先出替换算法 C）最久没有使用算法 D）最优替换算法

9．指令优化编码方法，就编码的效率来讲，那种方法最好？C A. 固定长度编码 B. 扩展编码法 C. huffman编码法 D. 以上编码都不是 10．在早期冯·诺依曼计算机特征中，机器以（C）为中心。 A、存储器 B、输入输出设备 C、运算器 D、控制器 1.RISC 计算机的指令系统集类型是( C ) 。 A. 堆栈型 B. 累加器型 C. 寄存器—寄存器型 D. 寄存器- 存储器型 2、相联存储器的访问方式是( D )。 A．先进先出顺序访问 B．按地址访问 C．无地址访问 D．按内容访问 3、假设—条指令的执行过程可以分为“取指令”、“分析”和“执行”三段，每—段分别只有—个部件可供使用，并且执行时间分别为Δt、2Δt和3Δt，连续执行n条指令所需要花费的最短时间约为( C )。（假设“取指令”、“分析”和“执行”可重叠，并假设n足够大） A．6 nΔt B．2 nΔt C．3 nΔt D．nΔt 6、下列计算机不属于RISC计算机的是（C ）。 A．SUN：Ultra SPARC

金茂大厦结构体系分析

高层建筑（上海金茂大厦）结构体系分析土木1301班班玄威 U 15### 中国对高层建筑的定义：中国自起规定超过10层的住宅建筑和超过24米高的其它民用建筑为高层建筑。（一）高层建筑结构设计原则 1.钢筋混凝土高层建筑结构设计应与建筑、设备和施工密切配合，做到安全适用、技术先进、经济合理，并积极采用新技术、新工艺和新材料。 2.高层建筑结构设计应重视结构选型和构造，择优选择抗震及抗风性能好而经济合理的结构体系与平、立面布置方案，并注意加强构造连接。在抗震设计中，应保证结构整体抗震性能，使整个结构有足够的承载力、刚度和延性。（二）高层建筑结构体系及适用范围当前国内的高层建筑基本上采用钢筋混凝土结构。其结构体系有：框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构、筒体结构等。工程概况：金茂大厦位于上海浦东陆家嘴金融贸易区，工程占地面积2．3万m2，地下三层、地上八十八层，建筑面积约29万m2，金茂大厦建筑总高度为420．5m 金茂大厦是融办公、商务、宾馆等多功能为一体的智能化高档楼宇，第3-50层为可容纳10000多人同时办公的、宽敞明亮的

无柱空间；第51-52 层为机电设备层。第53-87层为世界上最高的超五星级金茂凯悦大酒店，其中第56层至塔顶层的核心筒内是一个直径27米,阳光可透过下班折射进来的净空高达142 米的空中中庭。环绕中庭四周的是大小不等,风格各异的555间客房和各式中西餐厅等,第86层为企业家俱乐部；第87层为空中餐厅；距地面341米的第88层为国内迄今最高的观光层,可容纳1000多名游客,两部速度为9.1米/秒的高速电梯用45秒将观光宾客从地下室1层直接送达观光层,环顾四周，极目眺望，上海新貌尽收眼底。裙楼部分有6层，内设大小宴会厅、百货商场和休闲娱乐等；6万m2的三层地下室内设有各类大型机电设备、服务设备、地下停车库和食街。整幢大楼如一座综合性的小区。其总投资约45亿人民币。上海金茂大厦位于长江下游冲积平原处，那不是容易建造超

软件体系结构风格研究分析

软件体系结构风格研究分析软件体系结构风格研究，分析了各种风格的特点、优缺点，最后重点介绍了三层C/S软件体系结构。 20世纪60年代中期的软件危机使得人们开始重视软件工程的研究。起初，人们把软件设计的重点放在数据结构和算法的选择上。随着软件系统规模越来越大、越来越复杂，整个系统的结构显得越来越重要。软件体系结构风格分析最初的软件体系结构是Mainframe结构——客户、数据和程序都被集中在主机上，通常只有少量的GUI界面，对远程数据库的访问比较困难。随着PC的广泛应用，该结构逐渐被淘汰。在20世纪80年代中期出现了Client/Server分布式计算结构，应用程序的处理在客户机和服务器之间分担。随着大型软件系统的开发，这种结构在系统的部署和扩展性方面暴漏出不足。随着Inter的发展，一个更灵活的体系结构“三层/多层计算”体系结构应运而生。 Garlan和Shaw将通用软件体系结构风格总结为以下几类：

1.数据流风格：批处理序列;管道/过滤器。 2.调用/返回风格：主程序/子程序;面向对象风格;层次结构。 3.独立构件风格：进程通讯;事件系统。 4.虚拟机风格：解释器;基于规则的系统。 5.仓库风格：数据库系统;超文本系统;黑板系统。C2风格是最常用的一种软件体系结构风格。从C2风格的组织规则和结构图中，我们可以得出，C2风格具有以下特点： (1)系统中的构件可实现应用需求，并能将任意复杂度的功能封装在一起;(2)所有构件之间的通讯是通过以连接件为中介的异步消息交换机制来实现的;(3)构件相对独立，构件之间依赖性较少。系统中不存在某些构件将在同一地址空间内执行，或某些构件共享特定控制线程之类的相关性假设。 2.数据抽象和面向对象风格。目前软件界已普遍转向使用面向对象系统，抽象数据类型概念对软件系统有着重要作用。这种风格的构件是对象，或者说是抽象数据类型的实例。对象是一种被称作管理者的构件，因为它负责保持资源的完整性。对象是通过函数和过程的调用来交互的。图2是数据抽象和面向对象风格的示意图。面向对象的系统有许多的优点： (1)因为对象对其他对象隐藏它的表示，所以可以改变一个对象的表示，而不影响其他的对象。(2)设计者可将一些数据存取操作的

完整版计算机体系结构课后习题原版答案_张晨曦著

第1章计算机系统结构的基本概念 (1) 第2章指令集结构的分类 (10) 第3章流水线技术 (15) 第4章指令级并行 (37) 第5章存储层次 (55) 第6章输入输出系统 (70) 第7章互连网络 (41) 第8章多处理机 (45) 第9章机群 (45) 第1章计算机系统结构的基本概念 1.1 解释下列术语层次机构：按照计算机语言从低级到高级的次序，把计算机系统按功能划分成多级层次结构，每一层以一种不同的语言为特征。这些层次依次为：微程序机器级，传统机器语言机器级，汇编语言机器级，高级语言机器级，应用语言机器级等。虚拟机：用软件实现的机器。翻译：先用转换程序把高一级机器上的程序转换为低一级机器上等效的程序，然后再在这低一级机器上运行，实现程序的功能。

解释：对于高一级机器上的程序中的每一条语句或指令，都是转去执行低一级机器上的一段等效程序。执行完后，再去高一级机器取下一条语句或指令，再进行解释执行，如此反复，直到解释执行完整个程序。计算机系统结构：传统机器程序员所看到的计算机属性，即概念性结构与功能特性。在计算机技术中，把这种本来存在的事物或属性，但从某种角度看又好像不存在的概念称为透明性。计算机组成：计算机系统结构的逻辑实现，包含物理机器级中的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。计算机实现：计算机组成的物理实现，包括处理机、主存等部件的物理结构，器件的集成度和速度，模块、插件、底板的划分与连接，信号传输，电源、冷却及整机装配技术等。系统加速比：对系统中某部分进行改进时，改进后系统性能提高的倍数。 Amdahl定律：当对一个系统中的某个部件进行改进后，所能获得的整个系统性能的提高，受限于该部件的执行时间占总执行时间的百分比。程序的局部性原理：程序执行时所访问的存储器地址不是随机分布的，而是相对地簇聚。包括时间局部性和空间局部性。

文件系统结构分析

文件系统结构分析 1嵌入式文件系统 1.1嵌入式文件系统体系结构在嵌入式系统中，文件系统是嵌入式系统的一个组成模块，它是作为系统的一个可加载选项提供给用户，由用户决定是否需要加载它。同时，它还需要满足结构紧凑、代码量小、支持多种存储设备、可伸缩、可剪裁、可移植等特点。基于上面的要求，嵌入式文件系统在设计和实现时就要把它作为一个独立的模块来整体考虑。特别是对文件系统内部资源的管理要做到独立性。由于嵌入式文件系统是作为嵌入式系统的一个可选加载项提供给用户的，当用户针对其应用的特殊要求对嵌入式系统进行配置时没有选择加载文件系统，但是用户还是需要使用到系统I/O。由于这种情况的出现就决定了嵌入式系统中的文件系统不再具有I/O设备的管理功能。系统I/O的管理和使用接口的提供将由 I/O管理模块完成，文件系统作为一个独立的自包含模块存在。基于以上考虑，嵌入式文件系统的体系结构如图1所示。 1卩硬件图1嵌入式文件系统体系结构在嵌入式文件系统的最上层是文件系统 API。文件系统的一切功能都是通过这一层提供给用户的。同时，在整个文件系统中也只有这一层对用户是可见的。在这一层中所提供的所有功能接口都将严格的遵循 POSIX标准。文件系统核心层是实现文件系统主要功能的模块。在这一层中，文件系统要把

用户的功能操作转化成对文件系统的抽象对象的操作。这些操作将通过下面的功能模块最终落实到物理介质上面。如果文件系统需要支持多种具体的文件系统格式的话，这一层还可以进一步细分成虚拟文件系统和逻辑文件系统。块高速缓存的存在是为了提高文件系统的性能。在这一层中缓存着以前访问过的块设备数据。文件系统通过一定的算法来高效的管理这些数据，以提高缓冲的性能。同时，它的存在使下层的数据操作对上层的文件操作透明，提高了文件系统的模块性。 1.2 嵌入式文件系统体系的功能与特点文件系统是操作系统的重要组成部分，用于控制对存储设备的存取。它提供对文件和目录的分层组织形式、数据缓冲（对于实时系统，允许绕过缓冲）以及对文件存取权限的控制。嵌入式系统所使用的文件系统除了要提供通用文件系统的功能外，还由于嵌入式操作系统的特殊性而具有其自身的一些特点。嵌入式文件系统的设计应该满足如下目标： 1.实现按名存取。和桌面操作系统类似，用户对文件的操作是通过其“文件名”来完成的。因此，用户只需知道待操作文件的文件名，就可以方便的访问数据，而不必关心文件在物理设备上是如何存放的，以及如何对文件的打开、关闭操作进行处理等细节。所有与文件相关的管理工作都由文件系统组件隐式完成。 2.与实时系统相适应。嵌入式应用大多数都具有实时性需求。实时系统不仅要求计算结果地准确无误，而且要求特定的指令要在限定的时间内完成，这就对文件系统提出了很高的要求。在通用操作系统中，往往采取分页和虚拟存储器管理的机制来满足规定的指令时间。然而嵌入式实时操作系统一般都不具有虚拟存储器管理机制，且各种外部设备的性能差异较大，控制文件系统的实时性变得非常困难。为了尽可能提高文件系统的实时性，除了选取高速存储介质作为嵌入式系统的外设外，还应该根据设备的特点设置一定大小的高速缓冲，以提高数据存取的相应速度。 3.支持多任务环境。面对日益复杂的计算环境，应用常常采取“分而治之” 的方法，将解决方案划分为多个任务，每个任务完成相对单一的功能。实时操作系统的设计目标之一就是对多任务的支持。从应用的层面上看，多任务可以对文件进行并发读操作，在实时内核进程间同步与通信机制支持下进行写操作。此外，文件系统内部实现也应该具备较好的可重入性，即利用同步机制对全局数据结构进行必要的保护。 4.支持多种逻辑文件系统标准。随着操作系统技术的发展，出现了多种成熟的桌面文件系统标准，如 Windows下的FAT系列，Linux中的ext系列等。将这些成熟标

软件体系结构总结

第一章：1、软件体系结构的定义国内普遍看法：体系结构=构件+连接件+约束 2、软件体系结构涉及哪几种结构： 1、模块结构（Module）系统如何被构造为一组代码或数据单元的决策 2、构件和连接件结构（Component-And-Connector，C&C）系统如何被设计为一组具有运行时行为（构件）和交互（连接件）的元素 3、分配结构（Allocation）展示如何将来自于模块结构或C&C结构的单元映射到非软件结构（硬件、开发组和文件系统） 3、视图视点模型视点（View point） ISO/IEC 42010:2007 (IEEE-Std-1471-2000)中规定：视点是一个有关单个视图的规格说明。视图是基于某一视点对整个系统的一种表达。一个视图可由一个或多个架构模型组成架构模型架构意义上的图及其文字描述（如软件架构结构图）视图模型一个视图是关于整个系统某一方面的表达，一个视图模型则是指一组用来构建 4、软件体系结构核心原模型 1、构件是具有某种功能的可复用的软件结构单元，表示了系统中主要的计算元素和数据存储。 2.连接件(Connector)：表示构件之间的交互并实现构件之间的连接

特性：1)方向性2)角色3)激发性4)响应特征第二章 1、软件功能需求、质量属性需求、约束分别对软件架构产生的影响功能性需求：系统必须实现的功能，以及系统在运行时接收外部激励时所做出的行为或响应。质量属性需求：这些需求对功能或整个产品的质量描述。约束：一种零度自由的设计决策，如使用特定的编程语言。质量原意是指好的程度，与目标吻合的程度，在软件工程领域，目标自然就是需求。对任何系统而言，能按照功能需求正确执行应是对其最基本的要求。正确性是指软件按照需求正确执行任务的能力，这无疑是第一重要的软件质量属性。质量属性的优劣程度反映了设计是否成功以及软件系统的整体质量。系统或软件架构的相关视图的集合，这样一组从不同视角表达系统的视图组合在一起构成对系统比较完整的表达

计算机体系结构试题汇总

计算机系统结构姓名：学号：一、简答题（每小题10分，共20分） 1．简述使用物理地址进行DMA存在的问题，及其解决办法。 2．从目的、技术途径、组成、分工方式、工作方式等5个方面对同构型多处理机和异构型多处理机做一比较（列表）。二、（60分）现有如下表达式： Y＝a ×X 其中：X和Y是两个有64个元素的32位的整数的向量，a为32位的整数。假设在存储器中，X和Y的起始地址分别为1000和5000，a的起始地址为6000。 1．请写出实现该表达式的MIPS代码。 2．假设指令的平均执行时钟周期数为5，计算机的主频为500 MHz，请计算上述MIPS 代码（非流水化实现）的执行时间。 3．将上述MIPS代码在MIPS流水线上（有正常的定向路径、分支指令在译码段被解析出来）执行，请以最快执行方式调度该MIPS指令序列。注意：可以改变操作数，但不能改变操作码和指令条数。画出调度前和调度后的MIPS代码序列执行的流水线时空图，计算调度前和调度后的MIPS代码序列执行所需的时钟周期数，以及调度前后的MIPS流水线执行的加速比。 4．根据3的结果说明流水线相关对CPU性能的影响。三、（20分）请分析I/O对于性能的影响有多大？假设： 1．I/O操作按照页面方式进行，每页大小为16 KB，Cache块大小为64 B；且对应新页的地址不在Cache中；而CPU不访问新调入页面中的任何数据。 2．Cache中95%被替换的块将再次被读取，并引起一次失效；Cache使用写回方法，平均50%的块被修改过；I/O系统缓冲能够存储一个完整的Cache块。 3．访问或失效在所有Cache块中均匀分布；在CPU和I/O之间，没有其他访问Cache 的干扰；无I/O时，每1百万个时钟周期中，有15,000次失效；失效开销是30个时钟周期。如果替换块被修改过，则再加上30个周期用于写回主存。计算机平均每1百万个周期处理一页。

高层建筑结构体系分析报告

高层建结筑构体系分析结构体系是指结构抵抗外部作用的构件总体组成的方式。在高层建筑中,抵抗水平力成为确定和设计结构体系的的关键问题。高层建筑中常用的结构体系有框架、剪力墙、框架-剪力墙、筒体以及它们的组合。一．框架结构

框架是由梁和柱子刚性连接的骨架结构,国外多用钢为框架材料,国内要紧为钢筋混凝土，框架结构的特点在于“刚节点”。从框架的刚节点来看,它是一个几何不变体,以门式钢架为例来看,钢架受荷载后，刚节点始终维持节点的几何不变性，因而刚节点对杠杆的转动具有约束作用,从而刚架横梁产生正弯矩以减少,对梁的好处是专门明显的。刚节点给柱子尽管带来弯矩，但对钢筋混凝土柱来讲也可不能导致坏处，因为钢筋混凝土不仅抗压能力强,而且抗弯能力也专门好。因此,框架结构能够扩大梁的跨度,而且房屋的层数也能够增加。故框架结构体系是六层以上的多层与高层房屋的一种理想的结构形式。框架结构的优点是:强度高,自重轻,整体性和抗震性好。它在建筑中的最大优点在于不靠砖墙承重，建筑平面布置灵活，能够获得较大的使用空间,因此它的应用极为广泛,框架结构可设计成静定的三铰框架或超静定的双铰框架与无铰框架。混凝土框架结构广泛用于住宅、学校、办公楼，也有依照需要对混凝土梁或板施加预应力，以适用于较大的跨度;框架钢结构常用于大跨度的公共建筑、多层工业厂房和一些专门用途的建筑物中,如剧场、商场、体育馆、火车站、展览厅、造船厂、飞机库、停车场、轻工业车间等。

工程实例: 概述】艾菲尔铁塔当初是为了万国博览会兴建, 自1887 年到19３１年纽约帝国大厦落成前, 保持了４５年世界最高建筑物的地位，铁塔高320 公尺, 建筑设计最闻名的是防范强风吹袭的对称钢筋设计，兼具有用与美感考量。铁塔共分 3 层，登顶收费依楼层而定。搭快速升降梯直达２７4 公尺高的顶层, 就可尽览巴黎美景, 白天视野佳时可远眺72 公里远。结构特色】埃菲尔铁塔采纳框架结构的全钢结构，艾菲尔铁塔的金属构架有1.5万个，重达７000吨,施工时共钻孔70０万个，使用铆钉25０万个，施工完全依照设计进行,足见设计的合理与计算的精确。铁塔占地约1万平方米，塔的最顶端不到100平方米,上下宽窄悬殊,使其结构不具一格。从远处看去，它四脚立地。拔地而起，呈四方狭长金字塔形,颇似烛台。铁塔除顶端塔楼外,

计算机系统结构论文

计算机系统结构论文计算机系统结构中多处理机技术摘要：多处理机通过共享的主存或输入/输出子系统或高速通信网络进行通信。利用多台处理机进行多任务处理，协同求解一个大而复杂的问题来提高速度，或者依靠冗余的处理机及其重组能力来提高系统的可靠性、适应性和可用行。该文介绍了微处理器的发展、多处理机的总线以及处理机系统中通信和存储技术的发展和两种特殊的多处理机系统结构。关键词：多处理机；体系结构；总线微电子技术和封装技术的进步，使得高性能的VLSI 微处理器得以大批量生产，性能价格比不断合理，这为并行多处理机的发展奠定了重要的物质基础。计算机系统性能增长的根本因素有两个：一是微电子技术，另一个是计算机体系结构技术。五十年代以来，人们先后采用了先行控制技术、流水线技术、增加功能部件甚至多机技术、存储寻址和管理能力的扩充、功能分布的强化、各种互联网络的拓扑结构以及支持多道、多任务的软件技术等一系列并行处理技术，提高计算机处理速度，增强系统性能。多处理机体系结构是计算机体系结构发展中的一个重要内容，已成为并行计算机发展中人们最关注的结构。

1 微处理器的发展 20 世纪80 年代中期，RISC 精简指令集计算机，用20%指令的组合实现了CISC 计算机指令系统不常用的80%指令的功能。在提高性能方面，RISC 采用了超级流水线、超级标量、超长指令字并行处理结构；多级指令Cache；编译优化等技术，充分利用RISC 的内部资源，发挥其内部操作的并行性，从而提高流水线的执行效率。20 世纪80 年代后期，RISC 处理机的性能指标几乎以每年翻一番的速度发展，它对于提高计算机系统的性能和应用水平起着巨大的作用。目前，由Intel 和HP 两家公司联合开发的基于IA—64 架构的Merced 芯片，并由其共同定义的显式并行指令计算技术EPIC(Explicitly Parallel Instruction Computing )，将为微处理器技术的发展带来突破性进展。EPIC 技术主要指编译器在微处理器执行指令之前就对整个程序的代码作出优化安排，编译器分析指令间的依赖关系，将没有依赖关系的指令(最多3 个)组成一“组”，由Merced内置的执行单元读入被分成组的指令群并执行。从理论上讲，EPIC 可以并行执行3 倍于执行单元数的指令。64 位体系结构的Merced 芯片还采用了指令预测、数据预装等技术，可以显著地减少实际执行程序的长度，同时增强语句执行的并行性，经过代码的重组，程序的执行时间比基于传统体系结构

系统体系结构风格

实验报告课程名称软件体系结构实验项目名称系统体系结构风格实现班级与班级代码09软件工程1班实验室名称（或课室） 3-402 专业软件工程任课教师贺卫国学号：09251104139 姓名：王颖异实验日期：2012年10 月20日广东商学院教务处制

姓名王颖异实验报告成绩评语：指导教师（签名）年月日说明：指导教师评分后，实验报告交院（系）办公室保存。

系统体系结构风格实现一、实验目的 1、理解软件体系结构基本概念。 2、进一步了解主要的软件体系结构风格，如主程序与子过程风格、解释器风格、C/S 风格、B/S 风格、分层风格、面向对象风格、Web服务软件体系结构等等。 3、通过实际案例来实现某种软件体系结构风格，培养按照体系结构的思维方式分析软件的能力。二、实验环境一台带有浏览器，能够访问因特网的计算机；字处理软件；XML 处理器等。三、实验内容 1、自选模块，说明其体系结构根据上次实验所选的模块，简要说明该模块或者整个系统的体系结构，以及自身需要实现或者改进的功能。

该系统实现了用户网上搜索信息，订票，以及网上支付功能，到时用户只需携带有效证件去机场办理登机牌即可，但网上支付功能有效时间为一小时，超过一小时还未用网银及时支付的话订单将会自动取消。 2、实现对上述需要实现或者需要改进的功能的构件或者核心源代码进行分析说明；如果不需要编码，则对实现措施和最后结果进行说明。 3、构件库

(1)搜索当前流行的构件库，并介绍这些构件库目前的使用现状和未来发展目标。 REBOOT（Reuse Based on Object-Oriented Technology，基于面向对象技术的复用）构件模型是基于已有构件的一种刻面分类和检索模型。REBOOT是欧盟信息技术计划ESPRIT中的一个项目，目标是研究、开发以及推广复用驱动和面向对象的软件技术，是90年代初期国际上比较出名的构件库之一，由一个存储构件的复用库以及一组支持构件生产、考察、分类、选择、评估和适配的复用工具组成。JBCLMS是国家“九五”重点科技攻关项目——“软件工程环境（青鸟CASE）工业化生产技术及系统（JB/SEIMS）的研究开发”中的核心组成部分之一。JBCLMS是一个基于Internet的软件资产库管理系统，具体特点有下：可以存储和管理广义的构件，采用数据库管理系统存储构件描述信息，文件系统存储构件实体。提供关键词、刻面、规约等多种检索方式。采用“用户—人员组—构件子库—构件”四级模式来实现用户在构件库中的职责和权限。提供基于数据仓库技术的构件反馈机制，为用户选取构件提供辅助分析。 Agora是CMU SEI开发的一个构件搜索引擎。Agora通过对Web页面的搜索来获取构件URL等相关信息，采用和普通搜索引擎相同的方式管理构件信息。除了利用Spider技术在Web页面上搜索构件外，Agora 也允许构件开发者将他们开发的构件直接在Agora服务器上注册。 4、进一步说明实验优缺点（a）阐述实验的优点，列出实验中你认为做得不错的地方。

-计算机系统结构(有详细答案)

(仅供参考，不作为考试标准)，选择题(30分，每题2分) 计算机系统结构设计者所关心的是________所看到的的计算机结构。 A)硬件设计人员B)逻辑设计人员 C)机器语言或汇编语言程序员D)高级语言程序员在计算机系统设计时，为了提高系统性能，应当注意________。 A)加快经常性使用指令的执行速度 B)要特别精心设计少量功能强大的指令 C)要减少在数量上占很小比例的指令的条数 D)要加快少量指令的速度重叠寄存器技术主要用于解决在RISC系统中因________而导致的问题。 A)JMP指令影响流水线 B)CALL指令的现场保护 C)只有LOAD和STORE指令带来的访问存储器不便 D)存储器访问速度为使流水计算机运行效率高________ A)各过程段时间要不同B)连续处理的任务类型应该不同 C)连续处理的任务类型应该相同D)连续处理的任务数尽可能少不属于堆栈型替换算法的是________。 A)近期最少使用法B)近期最久未用法 C)先进先出法D)页面失效频率法与全相联映象相比，组相联映象的优点是________。 A)目录表小B)块冲突概率低C)命中率高D)主存利用率高"一次重叠"中消除"指令相关"最好的方法是________。 A)不准修改指令B)设相关专用通路 C)推后分析下条指令D)推后执行下条指令流水操作中，遇到数据相关时，采用的解决办法有________。 A)用优化编译器检测，通过指令重新排序的办法 B)数据重定向技术 C)延迟转移技术 D)加快和提前形成条件码经多级网络串联来实现全排列网络，只能用________。 A)多级立方体网络B)多级PM2I网络 C)多级混洗交换网络D)上述任何网络虫蚀寻径以流水方式在各寻径器是顺序传送的是________。授课：XXX

建筑结构体系及选型

建筑结构体系及选型 Structural Systems and choices for Architects and Engineers 课程编号：223 开课单位：建筑系建筑技术教研室撰写人：樊振和开课学期：2 总学时：40 学分：2 课程类别：选修考核类型：考试考核方式：平时成绩占40%；其中，考勤10%，课堂纪律10%，作业20%。考查测验成绩占60%。预修课程：建筑力学，建筑结构适用专业：建筑设计及其理论、建筑历史与理论、建筑技术科学一、教学目标通过本课程的学习，使学生熟悉建筑结构的主要类型及适用范围；熟悉各种建筑结构体系的受力和变形特点，以及选型和布置的一般原则；掌握常用建筑结构的选型和布置方法。为今后进一步的研究和工作打下必要的基础。二、教学要求通过课堂讲授、课堂讨论、模型试验、参观调研、撰写论文等多种教学形式，使学生熟悉和掌握建筑结构选型的原理和方法。三、课程内容建筑结构体系及选型课程主要介绍常见的各种建筑结构型式，主要包括各种钢筋混凝土平板结构、屋架、刚架、拱、网架、悬索、薄壁空间结构、充气结构等大、中、小跨度空间结构类型以及框架、剪力墙、框架—剪力墙、筒体结构、框架—筒体结构、悬挂结构等各种中、高层建筑结构类型，各种类型结构的受力和变形特点、适用范围、经济分析、选型和布置的一般原则和方法。同时，还将介绍建筑设计和结构设计的关系以及结构在建筑中的非结构功能。 71

四、教学时间安排四、选用教材虞季森，《中大跨建筑结构体系及选型》，中国建筑工业出版社，1990.12 五、参考书目 1.清华大学土建设计研究院，《建筑结构型式概论》，清华大学出版社，198 2. 2.[意] P·L·奈尔维，《建筑的艺术与技术》，中国建筑工业出版社，1981.1 3.[美] 林同炎 S·D·斯多台斯伯利《结构概念和体系》（第二版），中国建筑工业出版社，1999.2 72

计算机体系结构重点总结

1、、Amdahl定律:某部件应用越频繁,当提高该部件性能时,整机性能也提高得越多;整机得性能加速不可能大于在原机器中除该部件外所有其它部件运行时间得百分比得倒数1/(1-F)。 F定义为采用先进高速部件得那部分程序在未采用先进高速部件得计算机上运行得时间占总时间得百分比,则F= 采用高速部件得任务在老计算机上运行得时间整个任务在老计算机上运行得时间同时将S定义为先进高速部件与老部件得性能,则 S= 老部件完成该功能得时间先进高速部件完成该功能得时间而采用了高速部件后整机性能提高比,即 Speedup = T old = 1 T new (1－F)+F/S 某种硬件增强技术,可使执行速度提高10倍,在采用增强技术得计算机上测出其使用率就是50%。根据Amdahl定律计算: ⑴采用增强技术后计算机性能加速比就是多少？ ⑵未采用增强技术运行得部件在不采用增强技术得机器上运行时得时间比例。 2、(1)90/10局部性规则:程序花费90%得执行时间运行指令集中10%得指令代码。这就就是说在指令集中所有得指令只有10%指令就是常用得,而另外90%指令得使用率合起来只有10%。 (2)时间局部性:如果某一参数被引用,那它不久将再次被引用。这里指出了程序执行时在时间上得局部性 (3)空间局部性:如果某一参数被引用,那它附近得参数不久也将被引用。指出程序执行时地址空间上得局部性。 3、计算机得性能就是指在计算机上完成用户得应用任务所需得时间长短。完成同样任务所需得时间越短,计算机得性能越好。(考判断) 4、衡量计算机性能得参数:响应时间就是指计算机系统完成某一任务(程序)所花费得时间。 5、如果用速度来评价性能,我们称“高”为性能好;如果用响应时间来评价性能,我们称“短”为性能好。(考判断) 6、计算机整机性能分成两部分:一就是CPU执行程序得时间,二就是等待时间。提高计算机性能就就是提高CPU性能与减少等待时间。 cpu性能因子CPI:每条指令得平均时钟周期数(clock cycles per instruction), CPI=CPU花费得时钟数/CPU执行得总指令数 CPUtime =指令数× CPI ×时钟周期==I× CPI ×τ 8、CPU性能因子:(1)时钟频率(f)(2)CPI(3)指令数(I) (考填空) CPU性能 =1/CPU time= f / ( I×CPI ) 计算机性能常用指标:(1)MIPS(million instruction per second)MIPS得意思就是每秒钟执行得百万条指令数。 MIPS= 指令数/ ( 执行时间×106 ) = 时钟频率 / ( CPI×106 ) =f / ( CPI×106 ) MFLOPS(million floating-point operation per second)每秒钟执行得百万个浮点操作数MFLOPS=浮点操作数 / 执行时间×106 10、工作负载基准程序(workload benchmark): (1)实际程序(2)核心基准程序(3)简单基准程序(4)合成基准程序 (考填空) 11、基准程序得一般设计原则: (1)具有代表性,反映用户得实际应用。 (2)不能对基准程序进行优化。 (3)复现性。能重复测试,其环境相同,结果能重复出现。(4)可移植性。系统相关性要小。 (5)紧凑性。基准程序不宜太庞大。 (6)成本-效率要高。 12、测量结果得统计与比较----性能报告:SPEC(system performance evaluation cooperative)基准程序 13、指令设计时主要以下几个方面来考虑: (考填空) ⑴应用范围;⑵指令得使用概率;⑶常用指令分析;⑷特殊指令设计。

计算机体系结构名词解释总汇

集中式共享存储器结构（centralized shared memory architecture）：这类多处理机在目前至多有几十个处理器，可通过大容量的cache和总线互连使各处理器共享一个单独的集中式存储器。物理上分离的多个存储器可作为一个逻辑上共享的存储空间进行编址，每个处理器可以访问任何一个其他的局部存储器。这类机器的结构被称为分布式共享存储器（DSM，distributed shared memory）或可缩放共享存储器（SSM，scalable shared memory）体系结构。整个地址空间由多个独立的地址空间构成，它们在逻辑上也是独立的，远程的处理器不能对其直接寻址。在这种机器的不同处理器中，相同的物理地址指向不同存储器的不同单元，每一个处理器、存储器模块实际上是一个单独的计算机，因而这种机器也称为多计算机（multicomputers）。通讯延迟：发送开销＋跨越时间＋传输延迟＋接收开销。迁移是把远程的共享数据项的拷贝放在一个本处理器局部的cache中使用，从而可降低对远程共享数据的访问延迟。复制是把多个处理器需要同时读取的共享数据项的拷贝放在各自局部cache中使用，复制不仅降低了访存的延迟，也减少了访问共享数据时的产生的冲突。目录（directory）：物理存储器中用来保存共享数据块的状态及相关信息的数据结构。监听（snooping）：每个cache除了包含物理存储器中块的数据拷贝外，也保存着各个块的共享状态信息。Cache通常连在共享存储器的总线上，各个cache控制器通过监听总线来判断它们是否有总线请求的数据块。在一个处理器写某个数据项之前保证它对此数据项有唯一的访问权，对应这种方法的协议称为写作废（write invalidate）协议。cache块拥有唯一的拷贝的处理器通常称为这个cache 块的拥有者（ower）。处理器的写操作使其成为对应cache块的拥有者。原子性（atomic），即操作运行过程中不能被打断，例如将写失效的检测、申请总线连接、接收响应作为一个单独的原子操作。基于目录的相关性协议称为全映射（full map）。原子交换（atomic change）：将一个存储单元的值和一个寄存器的值进行交换。建立一个锁，锁值为0表示开锁，为1表示上锁。旋转锁是指处理器环绕一个锁不停地旋转而试图获得该锁。栅栏（barrier）同步：是一个同步操作，它强制所有到达该栅栏的进程进行等待，直到全部的进程到达栅栏，然后释放全部的进程，从而形成同步。组合树是多个请求在局部结合起来形成树的一种分级结构，它降低冲突的原因是将大冲突化解成为并行的多个小冲突。排队记录等待的进程，当锁释放时送出一个已确定的等待进程，这种机制称为排队锁（queuing lock）。一个处理器对变量的写和另一个处理器对该变量的访问（读或写）由一对同步操作分开，其中一个在写操作后执行，另一个在别的处理机访问之前执行，则称数据访问有序。无同步操作排序变量可能提前被刷新，这种情况称为数据竞争（data race），从而对于同步的程序可称之为无数据竞争（data－race－free）。称与解锁相对应的同步操作为释放（release）与加锁相对应的则称为获取（acquire）。防护（fence）是计算过程中的固定点，用来保证无读或写穿过防护点。预取能返回最新数据值，并且保证对数据实际的存储器访问返回的是最新的数据项，则被称为非绑定的（nonbinding）。互连网络是将集中式系统或分布式系统中的结点连接起来所构成的网络，这些结点可能是处理器、存储模块或其它设备，它们通过互连网络进行信息交换。静态网络由点和点直接相连而成，这种连接方式在程序执行过程中不会改变。动态网络是用开关通道实现的，它可动态地改变结构，使其与用户程序中通信要求匹配。