四川大学计算机学院计算机系统结构2013-2014年期末考试题目

简介：
这是四川大学计算机学院在2013至2014学年度为计算机系统结构课程设计的期末考试题，涵盖了该学期教学大纲中的核心知识点和技能要求。 计算机系统结构是计算机科学与技术领域的一个核心课程，主要研究计算机硬件、软件以及它们之间的交互方式。四川大学计算机学院的这门课程在2013年至2014年间连续两年的期末考试题目中反映了该阶段教学的重点和对学生能力的要求。通过对这些考题进行深入分析，我们可以了解到该课程涵盖的主要知识点。 一、计算机组成原理 这部分可能涉及到的内容包括运算器、控制器、存储器（内存与外存）以及输入输出设备等基本组成部分的功能及工作原理。学生需要掌握各部分的工作机制，并理解它们之间的相互作用方式，例如：运算器如何执行算术和逻辑操作；控制器是如何协调各个组件工作的；还有不同层级的存储结构如高速缓存、主存和磁盘。 二、指令系统 这部分内容会考察不同类型指令集架构（ISA），比如RISC（精简指令集）与CISC（复杂指令集）。考题中可能会涉及到各种类型的指令格式，寻址模式以及操作码设计。此外还会要求学生分析特定的机器语言命令对计算机性能的影响。 三、处理器设计 这个部分是课程的重点之一，涵盖了流水线技术、超标量架构、乱序执行和分支预测等高级主题。学习者需要理解这些设计理念如何提升CPU效率，并能对其优缺点做出评价。 四、存储系统 这部分内容会考察关于缓存大小的选择及替换策略的应用；主内存的访问时间优化以及带宽与容量设计等问题。此外，虚拟地址空间管理机制和保护措施也是常见的考试题目之一。 五、总线与IO系统 这包括了数据总线、地址总线和控制信号线路的工作原理及其协议规则等基础知识的学习。同时也会涉及到输入输出接口的设计原则以及中断处理流程等相关技术的应用场景分析问题。 六、并行计算与多核技术 随着现代处理器中核心数量的增加，关于如何实现高效的并发编程模型成为了重要的研究方向之一。学生需要掌握诸如线程同步机制设计和负载均衡算法等关键技术，并能够评价它们对系统性能的影响程度。 七、计算机网络与分布式系统 尽管这门课主要关注于硬件层面的设计问题，但TCP/IP协议栈的工作原理以及如何进行有效的网络流量管理等内容也可能会被纳入考核范围之内。特别是在讨论到多节点协作模式时更是如此。 八、嵌入式系统 随着物联网设备的普及和发展趋势来看，在这一领域内关于专用处理器的选择及实时操作系统开发等方面的知识变得越来越重要了。此外，能源效率优化也是该方向的一个关键挑战点所在之处。 九、计算机性能评估与优化 学生应该能够通过理论推导和实验测试的方法来对计算机系统的效能进行客观评价，并且可以针对特定应用场景提出有效的系统改进方案建议。 通过对上述知识点的学习理解和掌握后，学生们不仅能轻松应对期末考试中的难题，还能够在今后从事计算机架构设计及效率提升方面的工作时打下坚实的基础。四川大学计算机学院所提供的这些考题无疑为同学们提供了丰富的实践机会和理论挑战。