计算机系统结构复习指导3

5　标量处理机5 1　基本概念5 .1 1　先行控制技术 (ｌｏｏｋ -ａｈｅａｄ)。先行控制技术的关键是缓冲和预处理技术。指令的执行过程可以被分解为相互独立的几个阶段 (取指令、分析指令、执行指令 ) ,采用重叠执行方式 ,使每个功能段相对独立地运行 ,就能提高运行速度。为了平衡给功能段之间的由于速度不确定带来的速度差异 ,在各功能段之间设置了缓冲栈 (先行指令缓冲栈、先行操作栈、先行读数栈、后行写数栈 ) ,同时为了解决数据相关和控制相关带来的停顿问题 ,使用了不同的预处理技术。对数据相关和控制相关的分析和解决办法是整个预处…     

面向流水线设计的可重构算法设计

为了优化在可编程逻辑器件上所设计的功能算法执行速度,提出了一种面向流水线设计的可重构算法.通过对用户预先设计的逻辑功能进行结构分析,采用标准化的流程对用户逻辑功能进行分解,自动形成适合流水线设计的可重构逻辑单元,实现面向流水线设计的可重构设计方案.应用新型的可重构算法,对选定的两组逻辑功能,分别用传统的逻辑设计方法及面向流水线设计的可重构设计方案,进行对比测试.测试结果表明:新型算法能够使逻辑功能整体运行速度,提高42.5%.     

谈《计算机系统结构》中流水线技术的学习

计算机系统是一个复杂的系统,在读者已经学习了《计算机组成原理》、《微型计算机原理》、《汇编语言程序设计》和《计算机操作系统》的基础上,更深入地从系统分析和设计的角度研究属于计算机系统结构的关键技术,其中采用流水线技术是目前和将来提高计算机系统性能的主要途径。流水线技术就是把并行性或并发性镶嵌到计算机系统里的一种形式。它是把重叠的顺序处理过程分解为若干过程,每个过程能在专用的独立部件上有效地并发工作的技术。在概念上“流水”可以看成“重叠”的延伸,不同的是“一次重叠”只是把一条指令的解释分解成两个子过程,…     

基于平衡同时Schur分解的联合特征值估计

讨论可交换单纯矩阵族A的联合特征值估计问题.为了克服基于同时Schur分解和酉变换算法的收敛和性能分析缺陷,提出了一种基于同时相似对角化的联合特征结构估计算法.该算法通过对A交替进行同时Schur分解和范数平衡来实现矩阵族的对角化.该算法的有效性在于:每个子过程在优化自身代价函数的同时,还对另一子过程的收敛起到加速作用.在适当的假设条件下,可以证明该算法交替优化的2个代价函数(矩阵族范数和矩阵族下三角元素范数)的收敛性.基于多维谐波提取的数值仿真显示该算法在矩阵族偏离正规阵时收敛速度显著快于基于同时Schur分解和酉变换算法,并且联合特征值的估计性能可以进行简洁的闭式分析.     

信号线速度处理的FPGA流水实现

提出一种可实现高速信号线速度处理的FPGA流水线处理方案。首先介绍流水线的相关理论基础和性能指标,并结合高速信号处理过程,论证引入流水线处理的必要性。然后分别介绍输入输出部分的FPGA流水线详细实现方法,给出每个模块内部的具体组成。     

DLX模拟器在计算机系统结构课教学实验中的应用研究

DLX模拟器用软件模拟DLX流水线的工作过程,可以灵活、方便地设置参数、控制执行和统计数据,并提供了直观的窗口显示.实践表明,该方法可以帮助更好地理解课程中诸如流水技术、相关、定向、记分牌算法和Tomasulo算法等较抽象复杂的内容,模拟器对流水线的理解,以及对处理器性能的评价,对我们有有较大帮助.     

Oracle中基于Java的存储过程开发研究

存储过程是一种数据库对象,将执行计划存储在数据库的服务器中,它的执行速度比独立执行同样的程序要快.任何一个设计良好的数据库应用程序都应该用到存储过程.存储过程可以使得对数据库的管理、显示关于数据库及其用户信息的工作容易很多.文中详细分析了Java存储过程的开发步骤.     

精简指令系统计算机（RISC）的研究与实现

随着计算机应用领域的不断扩大,对计算机技术要求也越来越高。如何增强计算机系统的功能,简化编译器的工作量,提高计算机的运行速度和效率,已是计算机工作者的重要研究课题。通过对计算机系统结构的合理设计,可以使软、硬件功能得到合理的分配。而硬件设计的核心便是处理机设计,设计处理机的基本任务之一就是要缩短解释指令的时间。RISC（精简指令系统计算机）技术能够减少执行指令的平均周期数,从而减少指令执行时间,提高计算机系统的效率。     

数据库中相关子查询的实现初探

在使用关系数据库时,用户需要的数据经常散步在多个表中,可以使用相关子查询获得所需数据。说明了相关子查询的一种执行过程。给带蕴涵语义查询功能的实现和执行提供了一些参考．     

力学叠加原理浅说

运动的叠加原理表明,一个物体若同时参与几个各自独立的运动,物体的运动是上述各运动的叠加(即矢量相加)。叠加原理可以应用于在一段有限时间过程中位移的合成,也可以应用于某一瞬时速度的合成。叠加原理不仅适用于运动的合成,还经常应用于运动的分解,即可以把一个位移矢量(或速度矢量)按平行四边形法则(正交或非正交)分解为两个或多个分位移(或分速度)矢量。两个或多个分矢量的合成,其     

基于POA理论的大学英语教学创新实践研究

大学英语课程目前面临着教学内容实用性差、教学过程缺乏指导以及学生学习主动性差的问题。为了解决这些问题，本课程教学引入产出导向教学法进行教学改革。具体教学模式为：教师在每个单元设置一个总输出任务，并将该单元任务分解为三个子任务分阶段完成；重新组织单元内容，添加必要的补充知识材料，引导学生学习、应用单元知识和补充内容，逐个产出子任务；对每个环节进行多维度、全过程的教学评价。     

Oracle中基于Java的存储过程开发

存储过程是一种数据库对象,将执行计划存储在数据库的服务器中,它的执行速度比独立执行同样的程序要快。任何一个设计良好的数据库应用程序都应该用到存储过程。存储过程可以使得对数据库的管理、显示关于数据库及其用户信息的工作容易很多。文中详细分析了Java存储过程的开发步骤。     

模块化程序结构及设计的几个问题

控制系统的模块化设计与线性化设计相比，具有结构清晰，调试方便等特点。按模块结构组成的用户程序，都是由各自独立的程序段组成，每个程序段解决一个特定的技术功能，即使程序很长，也能编得易于理解。程序段之间用条件调用或无条件调用相互连接。本文将对各种模块的功能及相关调用指令加以说明。一、组织模块用户程序的组织和管理是把所有要调用的模块以清单形式放入组织模块ＯＢ中去，程序调用方式如图１所示。用户根据控制任务要求，划分成不同的程序ＰＢ或功能块ＦＢ，并按一定顺序列入组织块中，要执行这些模块必须“调用”它们。模…     

一种基于无线通讯的实车故障设置系统

针对传统汽车实车故障设置装置的实车特定线束,导致使用不方便、设置故障有限的问题,提出了一种基于无线通讯的实车故障设置装置。该装置通过将线束整体故障设置,分解为单个的执行模块设置,因此可以针对线束中每一根单线进行故障设置。这种针对线束中单根导线的故障设置方法使用方便,在实际使用时可任意增减执行模块,以适应任何一款车型,无需为特定车型制作专用线束。执行模块与主机设置单元之间通过无线通讯实现信息交流,具有使用方便的优点。     

论力的合成与分解和速度的合成与分解的区别

力的合成与分解和速度的合成与分解,它们之间是有区别的。力的合成与分解中的诸分力都是有实际意义的,它们彼此相互独立,因而力总是可以按照平行四边形定则进行合成与分解。速度不能随意按照平行四边形定则进行合成与分解,所得合速度或分速度很可能没有意义。速度可以在任意方向投影得到该方向上的投影分速度。夹角任意的两个投影分速度一般不相互独立,不能按照平行四边形定则进行合成,但是可以按照一种所谓的“投影矢量‘合成’法”得到原始速度。只有当两个分速度相互独立或者相互垂直时,它们才能按照平行四边形定则进行合成得到合速度;逆向的合速度分解亦然。     

苏教版新教材中“先行组织者”的运用策略

在目前新课改下使用的新教材非常注重＂先行组织者＂的设置,它的形式可以多种多样,在后继学习内容之间建立＂桥梁＂,使学生的学习过程＂平易化＂。本文结合新教材苏教版必修和选修中的若干内容片断来分析＂先行组织者＂的运用策略。     

基于互相关运算的信号稀疏分解算法研究

分析了MP算法实现过程,并针对MP算法计算量大等问题,提出了一种信号稀疏分解的快速算法,它利用一种基于互相关运算的信号稀疏分解算法。该算法用互相关运算来代替MP算法中耗时最多的内积运算,并通过提高互相关运算的速度,提高信号稀疏分解的速度。通过实验表明,在保证稀疏分解精度的情况下,可以将信号稀疏分解速度提高到MP算法的10倍以上。     

基于蚁群系统算法的地图全遍历路径规划

清扫机器人进行全遍历路径规划要求机器人能够遍历环境中所有的可清扫区域,因此提出一种基于蚁群系统算法的地图全遍历路径规划算法。使用搭载单线激光雷达传感器的机器人进行环境建图,对每个栅格赋予不同概率值反映环境状态信息;采用 Boustrophedon 细胞分解方法将栅格地图划分为若干相邻子模块,并让机器人从起始点开始遍历所有子模块后再回到起始位姿。为了提高各子模块之间的衔接效率,引入蚁群系统算法实现机器人在到达每个子模块的起始位姿后,对每个子模块进行高效的区域全覆盖。实验结果表明,该算法相比传统生成树算法,清扫覆盖率达到了 96%,清扫效率提高了两倍。     

一种高效的CPU设计方法及其在计算机组成原理课程中应用

CPU设计是培养学生计算机系统能力的一个重要环节,同时也是计算机组成原理课程实践教学中的核心目标。当前CPU的仿真设计通常都是在Quartus Ⅱ仿真平台上应用硬件描述语言实现,但是开发语言较为复杂,数据仿真界面单一,分析指令数据之间的逻辑关系比较困难。本文研究了基于LogiSim设计计算机组成部件及CPU的方法,并设计了灵活方便的仿真界面来分析数据,以一种图形化可视数据描述CPU的工作过程。完成了计算机组成原理教材微程序控制器和多周期CPU的设计,及MIPS指令的流水线CPU设计。与Quartus Ⅱ上的仿真设计进行了对比研究,结果表明,本文的CPU设计方法,仿真界面可以灵活设置,仿真数据利于学生阅读,有助于提高学生的学习积极性和培养学生的逻辑设计能力。     

叠放体的多运动过程试题简析

<正>叠放体的多运动过程,涉及多物体或多个连续运动,是高考的核心知识,也是考查的重点。叠放物体在不同的运动过程中,运动规律和受力情况都发生了变化。因此,该类问题中结合了运动分析和图像分析等,难度较大,综合性较强,所涉及的知识点也较多。解决这类问题时,既要将每个子问题过程独立分析清楚,又要关注它们之间的联系,如速度关系、位移关系、受力关系等。下面举例分