计算机组成指令综合设计

计算机体系结构试题库—简答题

计算机体系结构试题库简答题（100题） 1．简述CISC结构计算机的缺点。答： ●在CISC结构的指令系统中，各种指令的使用频率相差悬殊。据统计，有20％的指令使用频率最大，占运行时间的80％。也就是说，有80％的指令在20％的运行时间内才会用到。 ●CISC结构指令系统的复杂性带来了计算机体系结构的复杂性，这不仅增加了研制时间和成本，而且还容易造成设计错误。 ●CISC结构指令系统的复杂性给VLSI设计增加了很大负担，不利于单片集成。 ●CISC结构的指令系统中，许多复杂指令需要很复杂的操作，因而运行速度慢。 ●在CISC结构的指令系统中，由于各条指令的功能不均衡性，不利于采用先进的计算机体系结构技术（如流水技术）来提高系统的性能。 2．RISC结构计算机的设计原则。答： A.选取使用频率最高的指令，并补充一些最有用的指令； B.每条指令的功能应尽可能简单，并在一个机器周期内完成； C.所有指令长度均相同； D.只有load和store操作指令才访问存储器，其它指令操作均在寄存器之间进行； E.以简单有效的方式支持高级语言。 3．影响现代微处理器主频提升的主要原因由哪些？答：线延迟、功耗。 4．指令集格式设计时，有哪三种设计方法？答：固定长度编码、可变长编和混合编码）三种设计方法。

5．简述存储程序计算机（冯·诺依曼结构）的特点。答：（1）机器以运算器为中心。（2）采用存储程序原理。（3）存储器是按地址访问的、线性编址的空间。（4）控制流由指令流产生。（5）指令由操作码和地址码组成。（6）数据以二进制编码表示，采用二进制运算。 6．在进行计算机系统设计时，一个设计者应该考虑哪些因素对设计的影响？答：在进行计算机系统设计时，设计者应该考虑到如下三个方面因素的影响： ●技术的发展趋势； ●计算机使用的发展趋势； ●计算机价格的发展趋势。 7．简述程序翻译技术的特点。答：翻译技术是先把N+1级程序全部变换成N级程序后，再去执行新产生的N级程序，在执行过程中N+1级程序不再被访问。 8．简述程序解释技术的特点。答：解释技术是每当一条N+1级指令被译码后，就直接去执行一串等效的N级指令，然后再去取下一条N+1级的指令，依此重复进行。 9．经典体系结构的定义是什么？计算机体系结构是机器级程序员所看到的计算机的属性，即概念性结构与功能特性。10．“线延迟墙”指的是什么？

吉林大学计算机系统结构题库第二章

第二章计算机指令集结构知识点汇总：指令集设计、堆栈型机器、累加器型机器、通用寄存器型机器、CISC、RISC、寻址方式、数据表示简答题 1.增强CISC机器的指令功能主要从哪几方面着手？（CISC） (1) 面向目标程序增强指令功能。 (2) 面向高级语言和编译程序改进指令系统。 (3) 面向操作系统的优化实现改进指令系统。 2.简述CISC存在的主要问题。（知识点：CISC）答：（1）CISC结构的指令系统中，各种指令的使用频率相差悬殊。（2）CISC结构指令系统的复杂性带来了计算机系统结构的复杂性，这不仅增加了研制时间和成本，而且还容易造成设计错误。（3）CISC结构指令系统的复杂性给VLSI设计增加了很大负担，不利于单片集成。（4）CISC结构的指令系统中，许多复杂指令需要很复杂的操作，因而运行速度慢。（5）在CISC结构的指令系统中，由于各条指令的功能不均衡性，不利于采用先进的计算机系统结构技术来提高系统的性能。 3.简述RISC的优缺点及设计RISC机器的一般原则。（知识点：RISC）答：（1）选取使用频率最高的指令，并补充一些最有用的指令。（2）每条指令的功能应尽可能简单，并在一个机器周期内完成。（3）所有指令长度均相同。（4）只有load和store操作指令才访问存储器，其它指令操作均在寄存器之间进行。（5）以简单、有效的方式支持高级语言。 4.根据CPU内部存储单元类型，可将指令集结构分为哪几类？（知识点：堆栈型机器、累加器型机器、通用寄存器型机器）答：堆栈型指令集结构、累加器型指令集结构、通用寄存器型指令集结构。 5.常见的三种通用寄存器型指令集结构是什么？（知识点：通用寄存器型机器）答：（1）寄存器－寄存器型。 (2)寄存器－存储器型。 (3)存储器－存储器型。

大学计算机网络设计报告

中南大学本科生课程设计(实践)设计报告(大学计算机基础) 题目匪我思存作品展学生姓名xxx 指导教师Xxx 学院Xxx 专业班级Xxx 学生学号Xxx 计算机基础教学实验中心 2013 年 12 月 18 日

网页设计报告一．主题及内容介绍网页主题为言情天后匪我思存作品专栏，主要内容包括作者介绍、笔名出处、作品展览以及作者的成名作《来不及说我你》的PPT展示。首页包括网页目录以及作品封面美图和美文欣赏，作品展览中还连接了两个作品的情节概述。整份网页以蓝色为主打，符合作者作品优雅而不失情感的特点。二．设计步骤 ①．主题选定：根据自己的兴趣选定大概主题，结合本人对作者的了解以及网络资料确定网页主题以及网页内容。 ②．网页结构设计：网页结构的设计经过数次改造（下文问题中会有详细概述）最终确定为首页采用镶嵌式框架结构，有利于内容更好地展现、保证内容的完整性以及网页美化，次页中包含文本结构和表格结构，有助于利用有限的网页数更好地保证网页的完整性。首页与每张次页均有超链接，便于观看，同时次页间也有链接，最大程度上地实现跳转。 ③．内容排布：内容排布根据主题内容间的逻辑性，分三个层次展现，首页为第一层次，包括网页目录、标题、作者作品封面美图欣赏以及美句欣赏，其中目录在左侧分框架中，标题排布于右上方框架，其余在右下方框架中呈现。 ④．网页美化：为了是网页和作者作品风格不冲突，我选择了多张优雅的蓝色图片作为网页背景，同时黄色的字体与蓝色的搭配也更能展现文字内容，再有网页中涵盖了艺术字，音乐，动画，PPT等多种美化工具，为网页的内容展现及整体布局增添了色彩。三．采取的方法和手段 ①．取材：借助百度文库，百度图片，酷狗音乐以及其他事物完成取材。 ②．网页制作：以FrontPage为工具，网页的框架设计及内容填写全都在FrontPage上实现，具体步骤为： a.新建网页：在右侧选则已有网页模板，再从框架网页中选择镶嵌式层次结构，根据需求，分别在三个框架网页中添加新网页或者设置初始网页。 b.添加背景图片：从格式菜单中的背景或者鼠标右键快捷菜单中的网页属性中找到目标窗口，接着进入格式中浏览已存图片，设置成背景图片。 c.添加背景音乐：将所收集到的音乐重命名成一个简单的名字，需带有后缀名，再进入背景界面进行音乐浏览，在浏览框下面打入该音乐名就可找到，再打开就行了。 d.插入flash.首先要制作flash，再将flash发布，就可从插入图片中找到插入flash影片，选择灰颜色的那个文件再浏览就成功了。

计算机组成原理题(附答案)

计算机组成原理题解指南第一部分：简答题第一章计算机系统概论 1．说明计算机系统的层次结构。计算机系统可分为：微程序机器级，一般机器级（或称机器语言级），操作系统级，汇编语言级，高级语言级。第四章主存储器 1．主存储器的性能指标有哪些？含义是什么？存储器的性能指标主要是存储容量. 存储时间、存储周期和存储器带宽。在一个存储器中可以容纳的存储单元总数通常称为该存储器的存储容量。存取时间又称存储访问时间，是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间。存储周期是指连续两次独立的存储器操作（如连续两次读操作）所需间隔的最小时间。存储器带宽是指存储器在单位时间中的数据传输速率。 2．DRAM存储器为什么要刷新？DRAM存储器采用何种方式刷新？有哪几种常用的刷新方式？ DRAM存储元是通过栅极电容存储电荷来暂存信息。由于存储的信息电荷终究是有泄漏的，电荷数又不能像SRAM存储元那样由电源经负载管来补充，时间一长，信息就会丢失。为此必须设法由外界按一定规律给栅极充电，按需要补给栅极电容的信息电荷，此过程叫“刷新”。 DRAM采用读出方式进行刷新。因为读出过程中恢复了存储单元的MOS栅极电容电荷，并保持原单元的内容，所以读出过程就是再生过程。常用的刷新方式由三种：集中式、分散式、异步式。 3．什么是闪速存储器？它有哪些特点？闪速存储器是高密度、非易失性的读/写半导体存储器。从原理上看，它属于ROM型存储器，但是它又可随机改写信息；从功能上看，它又相当于RAM，所以传统ROM与RAM的定义和划分已失去意义。因而它是一种全新的存储器技术。闪速存储器的特点：（1）固有的非易失性，（2）廉价的高密度，（3）可直接执行，（4）固态性能。4．请说明SRAM的组成结构，与SRAM相比，DRAM在电路组成上有什么不同之处？ SRAM存储器由存储体、读写电路、地址译码电路、控制电路组成，DRAM还需要有动态刷新电路。第五章指令系统 1．在寄存器—寄存器型，寄存器—存储器型和存储器—存储器型三类指令中，哪类指令的执行时间最长？哪类指令的执行时间最短？为什么？寄存器-寄存器型执行速度最快,存储器-存储器型执行速度最慢。因为前者操作数在寄存器中，后者操作数在存储器中，而访问一次存储器所需的时间一般比访问一次寄存器所需时间长。 2．一个较完整的指令系统应包括哪几类指令？包括：数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令、程序控制指令、输入输出指令、堆栈指令、字符串指令、特权指令等。 3．什么叫指令？什么叫指令系统？指令就是要计算机执行某种操作的命令一台计算机中所有机器指令的集合，称为这台计算机的指令系统。第六章中央处理部件CPU 1．指令和数据均存放在内存中，计算机如何从时间和空间上区分它们是指令还是数据。时间上讲，取指令事件发生在“取指周期”，取数据事件发生在“执行周期”。从空间上讲，从内存读出的指令流流向控制器（指令寄存器）。从内存读出的数据流流向运算器（通用寄存器）。 2．简述CPU的主要功能。 CPU主要有以下四方面的功能：(1)指令控制程序的顺序控制，称为指令控制。 (2)操作控制 CPU管理并产生由内存取出的每条指令的操作信号，把各种操作信号送往相应部件，从而控制这些部件按指令的要求进行动作。 (3)时间控制对各种操作实施时间上的控制，称为时间控制。 (4)数据加工对数据进行算术运算和逻辑运算处理，完成数据的加工处理。 3．举出CPU中6个主要寄存器的名称及功能。 CPU有以下寄存器： (1)指令寄存器（IR）：用来保存当前正在执行的一条指令。 (2)程序计数器（PC）：用来确定下一条指令的地址。 (3)地址寄存器（AR）：用来保存当前CPU所访问的内存单元的地址。

计算机系统结构课后题.

[例题1.1] 假设将某一部件的处理速度加快到10倍,该部件的原处理时间仅为整个运行时间的40%,则采用加快措施后能使整个系统的性能提高多少? [解答] 由题意可知:Fe=0.4, Se=10,根据Amdahl 定律,加速比为:Sn=1/(0.6+0.4/10=1.56 [例题1.2] 采用哪种实现技术来求浮点数平方根FPSQR 的操作对系统的性能影响较大。假设FPSQR 操作占整个测试程序执行时间的20%。一种实现方法是采用FPSQR 硬件,使FPSQR 操作的速度加快到10倍。另一种实现方法是使所有浮点数据指令的速度加快,使FP 指令的速度加快到2倍,还假设FP 指令占整个执行时间的50%。请比较这两种设计方案。 [解答] 分别计算出这两种设计方案所能得到的加速比: [例题1.2] [解答] =(4*25%+(1.33*75%=2.0 方案1:CPI 1=CPI 原-2%*(CPI 老1-CPI 新1=2.0-2%*(20-2=1.64 方案2:CPI 2=CPI 原-25%*(CPI 老2-CPI 新2=2.0-25%*(4-2=1.5 方案2的加速比=CPU 时间原/CPU 时间2=IC*时钟周期*CPI 原 / IC*时钟周期*CPI 2=2/1.5=1.33

[习题1.17] 假设高速缓存Cache 工作速度为主存的5倍,且Cache 被访问命中的概率为90%,则采用Cache 后,能使整个存储系统获得多高的加速比Sp ? [解答] 我们首先对新的存储系统的性能做以下的假设:在Cache 不命中的情况下,对Cache 的访问不会额外损失时间,即:首先,决定Cache 是否命中所用的时间可以忽略;其次,在从主存向Cache 传输的同时,数据也被传输给使用部件(不需要再从Cache 中读取。这样,新的存储系统中,平均存取时间分为两个部分: hit Cache miss main hit hit miss miss average new R T R T R T R T T ?+?=?+?=_ 其中,R 表示各种情况所占的比例。根据加速比的计算公式, 57.39.051.011__=?+?=?+?== hit Cache miss main main average new average old p R T R T T T T S [习题1.19]

计算机网络设计课后答案

第一章 1、网络设计三大系列国际标准及其特点： ITU-T（国际电信联盟）标准关注城域网物理层的定义； IEEE（国际电子电气工程师协会）标准关注局域网物理层和数据链路层； IETF（国际因特网工程组）标准注重数据链路层以上的规范。 2、简要说明网络系统集成的主要任务系统集成工作的目的是以先进的技术、适当的产品、精湛的技术和优质的服务，为用户设计并实施满足业务和管理需要的网络系统。系统集成工作的任务主要有两项，即方案的精心设计和系统的高效实施。（1）方案设计是系统集成项目的首要任务，只有在方案设计中正确选择了技术和相应的性能价格比高的产品，所设计的方案才能在与其他公司的竞争中脱颖而出，被用户选中。同时，高质量的方案设计也是后续技术性工作能够顺利进行的基础。如果设计方案有较大的漏洞，此方案即使选中的话，项目实施阶段也会因此而受到相当大的影响。精心设计网络系统方案，是市场激烈竞争的需要，也是对用户项目负责精神的体现。（2）系统的高效实施是系统集成工作的另一个重要任务。系统实施是把方案上的文字、图表、设备清单等落实到具体的系统中，以实物形式呈现给用户，并进行完善的集成调试和相应的开发工作，使之成为有机的整体，实现系统的设计功能，完成系统的设计目标。设备供货、安装调试、软件开发及售后服务是系统实施的重要环节。系统实施的成功与否和效率高低是衡量集成公司的实力强弱和系统集成工程师的水平高低的重要标准之一。成功实施后的网络系统是系统

集成工作成果的体现，是前期所做的一切工作的最终目的。 3、制定网络标准的目的（1）保障硬件设备之间的兼容性；（2）保证应用软件之间的数据交换；（3）保障不同产品、服务达到公认的规定品质；（4）保护标准制定者的利益；（5）降低系统集成商和用户的成本。 4、联网的三个基本特征：（1）互联网特征，联网的物品能够实现互联互通。（2）识别与通信特征，“物体”具备自动识别与物物通信功能。（3）智能化特征，网络系统具有自动化，自我反馈与智能控制的特点。怎样解决网络系统中大问题的复杂性…… 解：网络规模越大，涉及的约束条件越多，所耗费的资源也会越多。问题的大小与复杂性直接相关。例如，对以太局域网来说，100个用户的网络设计是一个小问题，而10万个用户的城域以太网设计则是一个大问题。笛卡尔《方法论》：将大问题分解为多个规模适当的小问题，然后再进行解决。有些问题需要采用“系统论”的方法来解决。网络工程师的专业知识结构是广度优先好还是深度优先好？解：先开始时进行广度优先，当有一定积累沉淀后在广度的基础上进行深度的挖掘选择一项自己最好的来突破发展，即深度优先。这里的广度优先应该是指网络工程师对专业知识的广泛了解并掌握，而深度优

计算机组成原理,指令系统,练习题

单项选择题 1 在CPU执行指令的过程中，指令的地址由___B__给出。 A 程序计数器PC B 指令的地址码字段 C 操作系统 D 程序员 2 下列关于指令的功能及分类叙述正确的是__B___。 A 算术与逻辑运算指令，通常完成算术运算或逻辑运算，都需要两个数据 B 移位操作指令，通常用于把指定的两个操作数左移或右移一位 C 转移指令，子程序调用与返回指令，用于解决数据调用次序的需要 D 特权指令，通常仅用于系统软件，这类指令一般不提供给用户 3 零地址的运算类指令在指令格式中不给出操作数的地址，参加的两个操作数来自__C__。A累加器和寄存器 B 累加器和暂存器 C 堆栈的栈顶和次栈顶单元 D 堆栈的栈顶单元和暂存器 4 下列一地址运算类指令的叙述中，正确的是_____。 A 仅有一个操作数，其地址由指令的地址码提供 B 可能有一个操作数，也可能有两个操作数 C 一定有两个操作数，其中一个操作数是隐含的 D 指令的地址码字段存放的一定是操作码 5 关于二地址指令一下论述正确的是_____。 A 二地址指令中，运算结果通常存放在其中一个地址码所提供的地址中 B二地址指令中，指令的地址码字段存放的一定是操作数 C二地址指令中，指令的地址码字段存放的一定是寄存器号 D二地址指令中，指令的地址码字段存放的一定是操作数地址 6 单字长四地址指令OP A1、A2、A3、A4的功能为（A1）OP（A2）→A3，且A4给出下一条指令地址，假设A1、A2、A3、A4都为主存储器地址，则完成上述指令需访存_____。 A 1 B 2 C 3 D 4 7 在指令格式设计中，采用扩展操作码的目的是_____。 A 增加指令长度 B 增加地址码数量NN C 增加指令数量 D 增加寻址空间 8 某机器的指令字长为16位，有8个通用寄存器，有8种寻址方式，单操作数指令最多有_____个，双操作数指令最多有_____个。 A 1024 16 B 2048 32 C 256 64 D 1024 32 9 指令寻址方式有顺序和跳跃两种，采用跳跃寻址方式可以实现_____。 A 程序浮动 B 程序的无条件浮动和条件浮动 C程序的无条件转移和条件转移 D 程序的调用 10 某机器指令字长为16位，主存按字节编址，取指令时，每取一个字节PC自动加1,。当前指令地址为2000H，指令内容为相对寻址的无条件转移指令，指令中的形式地址D=40H。那么取指令后及指令执行后PC内容为_____。 A 2000H，2042H B 2002H，2040H C 2002H，2042H D 2000H，2040H 11 指令系统中采用不同的寻址方式的目的主要_____。 A 可降低指令译码难度 B 缩短指令字长，扩大寻址空间，提高编程灵活性

-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

《计算机网络课程设计》

中国石油大学(北京)远程教育学院 2014-2016-三学期《计算机网络课程设计》大作业题目：校园网规划设计专业：计算机科学与技术班级：学生姓名：韩亮学号：075131 2015年11月

目录第一章综述 (3) 1.1网络设计背景分析 (3) 1.2网络设计采用的方法和原则 (3) 第二章用户需求分析 (4) 2.1网络功能性需求分析 (4) 2.2网络非功能性需求分析 (5) 2.2.1网络拓扑结构需求分析 (5) 2.2.2网络性能需求分析 (5) 2.2.3网络可靠性需求分析 (5) 2.2.4网络安全需求分析 (5) 第三章网络拓扑结构设计 (6) 3.1网络拓扑结构 (6) 3.2网络硬件结构 (6) 3.3网络地址规划 (7) 第四章网络性能设计 (9) 第五章网络可靠性设计 (11) 第六章网络安全设计 (13) 第七章网络物理设计 (16) 7.1网络传输介质的选择 (16) 7.2网络综合布线设计 (16) 第八章课程设计总结与体会参考文献 (18) 参考文献 (19)

第一章综述 1.1网络设计背景分析 21世纪是一个以网络为核心的信息时代，要实现信息化，就必须依靠完善的网络。通过本课程设计，使学生在对计算机网络技术与发展整体了解基础上，掌握网络的主要种类和常用协议的概念及原理，初步掌握以TCP/IP协议族为主的网络协议结构，培养学生在TCP/IP协议工程和LAN、WAN上的实际工作能力：学会网络构建、日常维护及管理的方法，使学生掌握在信息化社会建设过程中所必需的计算机网络组网和建设所需的基本知识与操作技能。 1.2网络设计采用的方法和原则 1、根据要求对园区建网进行需求分析，提交需求分析报告； 2、在需求分析的基础上进行系统设计、技术选型，规划、设计网络的逻辑拓扑方案、布线设计等，划分子网，设计子网地址、掩码和网关，为每个子网中的计算机指定IP地址； 3、根据条件进行设备选型，决定各类硬件和软件的配置； 4、构建工作型局域网，在指定计算机内安装网络接口卡，动手制作双绞线网线，把计算机与集线器（交换机）相连；在工作组中指定的基于计算机上分别安装操作系统、TCP/IP协议，配置IP地址、掩码和网关等参数。 5、搭建相关服务器。

计算机网络课程设计题目和要求

计算机网络课程设计通过课程设计，使学生在对计算机网络技术与发展整体了解的基础上，掌握网络的主要种类和常用协议的概念及原理，初步掌握以TCP/IP协议族为主的网络协议结构，培养学生在TCP/IP协议和LAN、WAN上的实际工作能力；学会网络构建、网络日常维护以及网络管理的方法，使学生掌握在信息化社会建设过程中所必须具备的计算机网络组网和建设所需的基本知识与操作技能。运用网络工程和软件工程思想，按照需求分析、规划、设计、配置的基本流程，经历一个完整的网络工程过程，培养学生调查研究、查阅技术文献、资料、手册以及编写技术文档的能力，培养学生将理论知识应用于实践的能力。一、格式要求及须知：（1）使用学院网站的课程设计模版，要求格式美观，字体及编号要求见表1。表1 字体及编号要求

（2）参考文献：参考课本的参考文献格式（附录C）。但编号换成[1]、[2]……（3）附录：课程设计中的代码或得到的数据包等数据将作为该设计附件或附录，题目需要但没有的相应代码及数据包文件的将记整组不及格，需要重做。（4）成绩记录：该设计成绩将记录到教务处成绩管理系统中。（5）打印：经审查（发邮件到指导老师处或当面交流修改）后，方可打印、存档。打印后递送到指导老师的信箱。（6）如发现两组设计雷同或抄袭互联网，该组重做! 二、任务完成形式：交付课程设计说明书、设计作品（需要验收）。设计作品指的是完整的源程序代码（对于第二类题目为仿真文件）。课程设计说明书（纸质+电子版），内容包括：设计任务、需求分析、总体设计、详细设计（相应地给出关键的代码）、设计总结（评价/遇到的问题/体会/建议等）、使用说明等。设计工作计划与进度安排：根据所选题目，合理安排进度计划，总体上需要40个小时。以下仅供参考： 1. 原理知识 4小时 2. 程序设计技术 4小时 3. 开发环境与程序调试环境 4小时 4. 总体设计、关键环节的详细设计 8小时

计算机体系结构问答题第2章

第2章计算机指令集结构设计 1. 通常可按哪5个因素对计算机指令集结构进行分类？ (1) 在CPU中操作数的存储方法。 (2) 指令中显式表示的操作数个数。 (3) 操作数的寻址方式。 (4) 指令集所提供的操作类型。 (5) 操作数的类型和大小。 2. 在对计算机指令集结构进行分类的5个因素中，哪一种是各种指令集结构之间最主要的区别？ CPU中操作数的存储方法，即在CPU中用来存储操作数的存储单元的类型，是各种指令集结构之间最主要的区别。 3. 根据CPU内部存储单元类型，可将指令集结构分为哪几类？堆栈型指令集结构、累加器型指令集结构、通用寄存器型指令集结构。 4. 堆栈型指令集结构、累加器型指令集结构和通用寄存器型指令集结构分别有什么 5. 现代大多数机器均采用通用寄存器型指令集结构，为什么？主要有两个方面的原因，一是寄存器和CPU内部其他存储单元一样，要比存储器快；其次是对编译器而言，可以更加容易、有效地分配和使用寄存器。 6. 通用寄存器型指令集结构可细分为哪三类？寄存器－寄存器型。寄存器－存储器型。存储器－存储器型。 7. 三种通用寄存器型指令集结构分别有什么优缺点？

8. 从当前的计算机技术观点来看，CISC结构有什么缺点？（1）CISC结构的指令系统中，各种指令的使用频率相差悬殊。（2）CISC结构指令系统的复杂性带来了计算机系统结构的复杂性，这不仅增加了研制时间和成本，而且还容易造成设计错误。（3）CISC结构指令系统的复杂性给VLSI设计增加了很大负担，不利于单片集成。（4）CISC结构的指令系统中，许多复杂指令需要很复杂的操作，因而运行速度慢。（5）在CISC结构的指令系统中，由于各条指令的功能不均衡性，不利于采用先进的计算机系统结构技术来提高系统的性能。 9. 增强CISC机器的指令功能主要从哪几方面着手？ (1) 面向目标程序增强指令功能。 (2) 面向高级语言和编译程序改进指令系统。 (3) 面向操作系统的优化实现改进指令系统。 10. RISC的设计原则是什么？（1）选取使用频率最高的指令，并补充一些最有用的指令。（2）每条指令的功能应尽可能简单，并在一个机器周期内完成。（3）所有指令长度均相同。（4）只有load和store操作指令才访问存储器，其它指令操作均在寄存器之间进行。（5）以简单、有效的方式支持高级语言。 11. RISC和CISC处理机的指令系统结构在指令格式、寻址方式和每条指令的周期数（CPI）三方面有哪些区别？ 12. 计算机指令集结构设计所涉及的内容有哪些？ (1) 指令集功能设计：主要有RISC和CISC两种技术发展方向。 (2) 寻址方式的设计。 (3) 操作数表示和操作数类型。 (4) 寻址方式的表示：可以将寻址方式编码于操作码中，也可以将寻址方式作为一个单独的域来表示。 (5) 指令集格式的设计：有变长编码格式、固定长度编码格式和混合型编码格式三种。

计算机网络课程设计

滨江学院计算机网络课程设计——广告公司网络的设计姓名：刘权班级：计算机科学与技术1班指导教师：谈玲日期： 4月8日

目录前言一、项目概述二、可行性分析报告三、需求分析 3.1需求概述 3.2网络需求 1．布线结构需求 2．网络设备需求 3．IP地址规划 3.3、系统需求 1．系统要求 2．网络和应用服务 3.4、存储备份系统需求1．总体要求 2．存储备份系统建设目标

3．存储系统需求 4．备份系统需求 3.5、网络安全需求1．网络安全体系要求2．网络安全设计模型四、网络结构设计五、系统配置与实施六、工程预算与进度安排

一：项目概述 1.1项目信息某广告公司现有分公司1(50台pc)和分公司2（40台pc），分公司1和分公司2都拥有各自独立的部门。分公司1和分公司2包括：策划部、市场部、设计部。为提高办公效率，该广告公司决定建立一个内部网络。该广告公司内部使用私有IP地址192.168.160.0/23，要求该广告公司的分公司1和分公司2之间使用路由器进行连接（不使用vpn技术），使用动态的路由协议（RIP）。分公司1和分公司2内部通过划分vlan技术，使不同的部门在不同的局域网内。 1.2 方案设计写题为“广告公司的网络解决方案”的网络方案设计书。包括： ①完整的校园网络拓扑图（网络拓扑图要求使用visio工具进行设计绘制）； ②结合网络拓扑图进行IP地址的规划； ③分公司1的VLAN的设计与规划。 ④分公司2的VLAN的设计与规划。 ⑤分公司1和分公司2的网络互连互通。 1.3 设计原则本项目将提供全面完整和可扩展性强的解决方案，以实现系统实施灵活性和连贯性。项目在设计中充分理解用户对智能化工程建设的要求，对系统现在以及将来的应用及连接需求进行综合分析，在系统需要扩容和扩展时而进行下一步实施时，可以方便并且平滑的实现。为了满足需求，本综合布线系统方案设计遵循以下原则：

网络系统结构与设计的基本原则

一、网络系统结构与设计的基本原则 1.1局域网（Local Area Network, LAN ）按照采用的技术、应用的范围和协议标准不同分为共享局域网与交换局域网 1.2局域网特点： 1. 覆盖有限的地理范围 2. 提供高数据传输速率（10Mbps-10Gbps）、低误码率的高质量数据传输环境 3. 成本低，易于建立、维护和扩展 1.3计算机网络从逻辑功能上分为：资源子网和通信子网 1.4主机（host）包括用户终端设备（个人计算机、数字设备）、服务器，是资源子网的主要组成单元 1.5资源子网：组成：主计算机系统、终端、终端控制器、连网外部设备、各种软件资源、网络服务功能：负责全网的数据处理业务、向网络用户提供各种网络资源和网络服务 1.6通信子网：组成：通信控制处理机、通信线路、其他通信设备功能：完成网络数据传输、转发等通信处理任务 1.7通信控制处理机：在网络拓扑结构中成为网络结点 1?作为与资源子网的主机、终端的连接接口，将主机和终端连入网络 2. 作为通信子网中的分组存储转发结点，完成分组的接收、校验、存储、转发等功能，实现将源主机报文准确发送到目的主机的作用 1.8通信线路：通信控制处理机与通信控制处理机、通信控制处理机与主机之间提供通信信道，计算机网路采用多种通信线路，如电话线、双绞线、同轴电缆、光纤、无线通信信道、微波与卫星通信信道等 1.9局域网与城域网（Metropolitan Area Network，MAN ）、城域网与广域网（Wide Area Network，WAN ）、广域网与广域网的互联是通过路由来实现的 1.10介入城域网方式：局域网、电话交换网（PSTN）、有线电视网（CATV ）、无线城域网（WMAN ）、无线局域网（WLAN ） 1.11广域网的基本概念： 1. 广域网建设投资大、管理困难，一般由电信运营商负责组建与维护 2. 电信运营商提供接入广域网的服务与技术，为用户提供高质量的数据传输服务，因此广域网是一种公共数据网络（ Public Date Network，PDN 3. 用户可以在公共数据网络商开发各种网络服务系统，用户使用广域网的服务必须向广域网运营商购买服务 1.12广域网技术主要研究的是远距离、宽带、高服务质量的核心交换技术 1.13广域网发展： 1. 早期，人们利用电话交换网PSTN的模拟信道，使用调制解调器完成计算机与计算机之间的低速数据通信 2.1974年X . 25分组交换网出现 3. 随着光纤开始应用，一种简化的X . 25协议的网络：帧中继（Frame Replay, FR）网得到广泛应用

计算机组成原理指令系统设计

课程设计说明书题目: 指令系统设计院系：计算机科学与工程学院专业班级：学号：学生姓名：指导教师： 2013年 11 月 25 日

安徽理工大学课程设计（论文）任务书 2013年11月25日

安徽理工大学课程设计（论文）成绩评定表

摘要在飞速发展的科技社会中，计算机被应用到各行各业，各个领域中。人们渐渐地步入自动化、智能化的生活阶段。本次计算机组成原理课程设计课题是基本模型机的设计与实现。利用CPU与简单模型机来实现计算机组成原理课程及实验中所学到的实验原理和编程思想，硬件设备自拟，编写指令的应用程序，用微程序控制器实现了一系列的指令功能，最终达到将理论与实践相联系。本次设计完成了各指令的格式以及编码的设计，实现了各机器指令微代码，设计基本模型机的指令系统（包括逻辑与，逻辑或，算术加，减运算，输入，输出，转移，传送指令），形成具有一定功能的完整的应用程序。简言之，这次设计，计算机数据通路的控制将由微程序控制器来完成，CPU从内存中取出一条机器指令到指令执行结束的一个指令周期，全部由微指令组成的序列来完成，即一条机器指令对应一条微程序，一条微程序又有若干微指令组成，一条微指令的功能由24位操作信号（即控制位）实现。这一课题的实现不仅使我们对各种微指令有了熟练的掌握，更对有关知识的深入学习打下基础。关键词：指令系统，微指令，机器指令，异或

目录 1.系统分析 (1) 1.1 设计准备 (1) 1.2 设计目标 (3) 2.系统设计 (4) 2.1 指令、微指令系统设计 (4) 2.2 模型机的微指令设计 (5) 2.3 异或程序设计 (6) 3.系统实现 (7) 3.1 程序编写与分析 (7) 3.3 调试结果 (8) 4.总结 (10) 4.1 设计体会 (10) 4.2设计改进 (10) 参考文献 (11)

计算机网络课程设计报告1(参考)

摘要由于计算机与网络技术的特殊性，网络建设需要考虑以下一些因素：系统的先进性、体统的稳定性、系统的可扩展性、系统的可维护性、应用系统和网络系统的配合度、与外界网络的连通性、建设成本的可接受度等。局域网（Local Area Network，LAN）是指传输距离有限，传输速率较高，以共享网络资源为主要目的的网络系统，它仅包括OSI参考模型的底部3层协议。将一个网络限制在物理上较小的区域之内，可以减少从网络上一台计算机发送数据到最远处计算机的时延。虚拟局域网功能：VLAN（Virtual Local Area Network，虚拟局域网）是指在交换式局域网的基础上，采用网络管理软件构建的可跨越不同网段、不同网络的端到端的逻辑网络。一个VLAN组成一个逻辑子网，即一个逻辑广播域，它可以覆盖多个网络设备，允许处于不同地理位置的网络用户加入到一个逻辑子网中。同时，在同一台交换机上也可以划分多个VLAN。关键词：网络虚拟局域网交换机VLAN （本报告亮点：内容组织结构，即内容编排）

目录 1 课程设计目的 (1) 2 课程设计要求 (1) 3 参考案例 (1) 3.1需求分析 (1) 3.2网络拓扑设计方案 (2) 3.3设备的配置方案 (5) 3.4.子网的设计方案 (5) 4.课程设计分析 (7) 4.1.工作原理 (7) 4.2.系统拓扑结构 (9) 4.3.划分网段、IP地址与VLAN (10) 4.设备介绍 (11) 5.设备的配置与验证 (11) 5.1.配置 (11) 5.2.验证 (15) 6.结果分析 (18) 7心得体会 (18) 8.参考文献 (19)

计算机体系结构习题与答案

一、复习题 1．简述冯?诺依曼原理，冯?诺依曼结构计算机包含哪几部分部件，其结构以何部件为中心？答：冯?诺依曼理论的要点包括：指令像数据那样存放在存储器中，并可以像数据那样进行处理；指令格式使用二进制机器码表示；用程序存储控制方式工作。这3条合称冯?诺依曼原理冯?诺依曼计算机由五大部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备，整个结构一般以运算器为中心，也可以以控制器为中心。 (P51-P54) 2．简述计算机体系结构与组成、实现之间的关系。答：计算机体系结构通常是指程序设计人员所见到的计算机系统的属性，是硬件子系统的结构概念及其功能特性。计算机组成（computer organization）是依据计算机体系结构确定并且分配了硬件系统的概念结构和功能特性的基础上，设计计算机各部件的具体组成，它们之间的连接关系，实现机器指令级的各种功能和特性。同时，为实现指令的控制功能，还需要设计相应的软件系统来构成一个完整的运算系统。计算机实现，是计算机组成的物理实现, 就是把完成逻辑设计的计算机组成方案转换为真实的计算机。计算机体系结构、计算机组成和计算机实现是三个不同的概念，各自有不同的含义，但是又有着密切的联系，而且随着时间和技术的进步，这些含意也会有所改变。在某些情况下，有时也无须特意地去区分计算机体系结构和计算机组成的不同含义。 (P47-P48) 3．根据指令系统结构划分，现代计算机包含哪两种主要的体系结构？答：根据指令系统结构划分，现代计算机主要包含：CISC和RISC两种结构。 (P55) 4．简述RISC技术的特点？答：从指令系统结构上看，RISC 体系结构一般具有如下特点： (1) 精简指令系统。可以通过对过去大量的机器语言程序进行指令使用频度的统计，来选取其中常用的基本指令，并根据对操作系统、高级语言和应用环境等的支持增设一些最常用的指令; (2) 减少指令系统可采用的寻址方式种类，一般限制在2或3种; (3) 在指令的功能、格式和编码设计上尽可能地简化和规整，让所有指令尽可能等长; (4) 单机器周期指令，即大多数的指令都可以在一个机器周期内完成，并且允许处理器在同一时间内执行一系列的指令。 (P57-58) 5．有人认为，RISC技术将全面替代CISC，这种观点是否正确，说明理由？答：不正确。与CISC 架构相比较，RISC计算机具备结构简单、易于设计和程序执行效率高的特点，但并不能认为RISC 架构就可以取代CISC 架构。事实上，RISC 和CISC 各有优势，CISC计算机功能丰富，指令执行更加灵活，这些时RISC计算机无法比拟的，当今时代，两者正在逐步融合，成为CPU设计的新趋势。 (P55-59) 6．什么是流水线技术？答：流水线技术，指的是允许一个机器周期内的计算机各处理步骤重叠进行。特别是，当执行一条指令时，可以读取下一条指令，也就意味着，在任何一个时刻可以有不止一条指令在“流水线”上，每条指令处在不同的执行阶段。这样，即便读取和执行每条指令的时间保持不变，而计算机的总的吞吐量提高了。 (P60-62) 7．多处理器结构包含哪几种主要的体系结构，分别有什么特点？答：多处理器系统：主要通过资源共享，让共享输入/输出子系统、数据库资源及共享或不共享存储的一组处理机在统一的操作系统全盘控制下，实现软件和硬件各级上相互作用，达到时间和空间上的异步并行。 SIMD计算机有多个处理单元，由单一的指令部件控制，按照同一指令流的要求为他们分配各不相同的数据并进行处理。系统结构为由一个控制器、多个处理器、多个存贮模块和

计算机网络的组成与分类教学设计教案

第一节：计算机网络的组成与分类学习目的： 1、了解计算机网络的组成与分类 2、知道日常家庭组网所需的网络设备 3、结合校园网，小结什么是计算机网络学习重点： 1、计算机网络的组成学习难点： 1、了解计算机网络的组成、分类。学习内容：一、什么是计算机网络生活中我们接触到各种“网络”，如电话网络、电视网络等等。我们通过因特网浏览网页、收发电子邮件、到BBS论坛参加讨论，通过网络共享文件，实现文件传送，通过网上商店进行购物等。那么什么是计算机网络、计算机网络由什么组成呢计算机网络分为哪几类呢计算机网络: 计算机网络是多台地理上分散的、具有独立功能的计算机通过传输介质和通信设备连接，使用网络软件相互联系，实现数据通信和资源共享的系统。二、计算机网络的组成（1）两台或两台以上独立的计算机；（2）传输介质与通信设备；（3）网络软件。实现资源共享与数据通信，这是计算机网络的基本功能。三、计算机网络的分类

根据计算机网络的覆盖范围可以分为局域网、城域网、广域网等局域网：（Local Area Network）LAN 是指将小区域内的各种通信设备互连在一起所形成的网络，覆盖范围一般局限在房间、大楼或园区内。局域网一般指分布于几公里范围内的网络，局域网的特点是：距离短、延迟小、数据速率高、传输可靠。目前我国常见的局域网类型包括：以太网（Ethernet）、异步传输模式（ATM，Asynchronous Transfer Mode）等，它们在拓朴结构、传输介质、传输速率、数据格式等多方面都有许多不同。其中应用最广泛的当属以太网——一种总线结构的LAN，是目前发展最迅速、也最经济的局域网。城域网：（Metropolitan Area Network）MAN 的覆盖范围就是城市区域，一般是在方圆10km--60km 范围内，最大不超过100km。它的规模介于局域网与广域网之间，但在更多的方面较接近于局域网，因此又有一种说法是：城域网实质上是一个大型的局域网，或者说是整个城市的局域网。广域网：(Wide Area Network)WAN 连接地理范围较大，一般跨度超过100km，常常是一个国家或是一个洲。中国公用分组交换网（CHINAPAC）、中国公用数字数据网（CHINADDN），以及中的国家教育和科研网（CERnet）， CHINANET等都属于广域网。Internet就是全球最大的广域网。

计算机系统结构课后习题答案(老师划过重点得)

第1章计算机系统结构的基本概念 1.1 解释下列术语层次结构：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。 CPI：每条指令执行的平均时钟周期数。测试程序套件：由各种不同的真实应用程序构成的一组测试程序，用来测试计算机在各个方面的处理性能。存储程序计算机：冯·诺依曼结构计算机。其基本点是指令驱动。程序预先存放在计算机存储器中，机器一旦启动，就能按照程序指定的逻辑顺序执行这些程序，自动完成由程序所描述的处理工作。