计算机系统结构简答

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计算机系统结构简答题

计算机系统结构简答题

1.如果外设要求的通道实际流量十分接近货等于通道具有的最大流量解:1.增大通道最大流量2.动态改变设备优先级3.增加一定数量的缓存器,尤其是优先级比较低的设备2.RISC处理器的关键技术有哪几种?解:1.延时转移技术2.指令取消技术3.重叠寄存器窗口技术4.指令流调整技术3.向量的处理方式有哪三种?各有何特点?解:1.横向处理方式。

向量计算是按行的行从左至右横向地进行。

2.纵向处理方式。

向量计算是按列的方式自上而下地进行。

3.纵横处理方式。

横向处理和纵向处理相结合的方式。

4.列出互连网络中四种寻径方式?并指出他们各自优缺点?解:线路交换:传递信息时必须频繁建立从源节点到目的节点的物理通路,开销很大。

存储转发寻径:包缓冲区大,不利于VLSI的视线,时延大,与节点的距离成正比。

虚拟直通寻径:没有必要等到整个小心全部缓冲后在做路由选择,只要接受到用作寻址的消息头部即可判断,通信时延与节点数无关,同样不利于vlsi 的实现。

虫蚀寻径:每个节点的缓冲区小,易于VLSI的实现,较低的网络传输时延,通道共享性好,利用率高,易于实现选播和广播通信方式。

动态就是想把乘法做完,只要能做加法,就做加法!1.2.3.4.5是任务a1*b1--a5*b5.整个处理过程为17个时钟周期,进行了9次不同运算,TP=9/17t,这些运算串行处理所需要的时钟周期为31个时钟周期,S=31/17=1.82. Y=31/(17*5)=36.5.5.设计一台计算机应有哪五类基本指令?解:输入输出类指令数据传送类指令算数运算与逻辑运算类指令程序控制类指令控制管理机器类指令6.设计一个计算机系统时,确定数据表示的原则主要有哪几个?解:1.缩短程序的运行时间2.减少CPU与主存之间的通信量3.这种数据表示的通用性和利用率7.在多处理机系统中,Cache一致性问题由什么引起,主要采用哪两种方法解决?解:Cache一致性问题主要由共享可写的数据,进程迁移,I/O传输等原因产生。

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

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。

计算机体系结构答案

计算机体系结构答案

计算机体系结构答案2021 福师网院一、填空题(每空1分,共14分)1.高速缓冲存储器的地址映象方式有三种,它们分别是:全向量方式,直接相联方式,组相联方式。

2. 虚拟存储器的三种管理方式是段式管理,页式管理和段页式管理。

3.从主存的角度来看,“Cache—主存”层次的目的是为了提高速度,而“主存—辅存”层次的目的是为了扩大容量。

4.根据指令间的对同一寄存器读和写操作的先后次序关系,数据相关冲突可分为RAW 、WAR 和WAW 三种类型。

5.当代计算机体系结构的概念包括指令集结构、计算机组成和计算机实现三个方面的内容。

二、名词解释(每题2分,共16分)计算机体系结构:答:计算机体系结构包括指令集结构、计算机组成和计算机实现三个方面的内容。

兼容机:答:不同厂家生产的具有相同计算机结构的计算机;系列机:同一厂家生产的具有相同计算机结构,但具有不同组成和实现的一系列不同档次不同型号的机器;写直达法:答:执行“写”操作时,不仅写入Cache,而且也写入下一级存储器。

高速缓冲存储器:答:为解决CPU与主存储器间速度差而在内存储器和CPU之间增加的一种存取速度远高于普通内存的特殊存储器。

延迟转移技术:答:为了使指令流水线不断流,在转移指令之后插入一条不相关的有效的指令,而转移指令被延迟执行,这种技术称为延迟转移技术。

线性流水线:答:指各段串行连接、没有反馈回路的流水线。

数据通过流水线中的各段时,每一个段最多只流过一次;非线性流水线:指各段除了有串行的连接外,还有反馈回路的流水线。

流水线的吞吐率:答:在单位时间内流水线所完成的任务数量或输出结果的数量。

并行性:答:计算机系统在同一时刻或者同一时间间隔内进行多种运算或操作。

只要在时间上相互重叠,就存在并行性。

它包括同时性与并发性两种含义。

三、简答题(每题5分,共30分)1. 如有一个经解释实现的计算机,可以按功能划分成4级。

每一级为了执行一条指令需要下一级的N条指令解释。

计算机系统结构-张晨曦-考试归纳(完整版)

计算机系统结构-张晨曦-考试归纳(完整版)

期末考试归纳2020年8月17日11:26虚拟机与物理机的划分,如图所示。

从各个层次的角度看到的计算机是什么样的?从微程序机器级看到的是门电路,从传统机器语言机器级看到的是寄存器,从操作系统机器级看到的是完整的计算机实现:指的是计算机组成的物理实现,主要是关注部件的物理结构,包含器件技术和微组装技术。

举例区分这三者:联系:计算机组成是计算机系统结构的逻辑实现。

计算机实现是计算机组成的物理实现。

一种体系结构可以有多种组成。

一种组成可以有多种实现。

简单版本:答:如在设计主存系统时,确定主存容量、编址方式、寻址范围等属于计算机系统结构。

确定主存周期、逻辑上是否采用并行主存、逻辑设计等属于计算机组成。

选择存储芯片类型、微计算机系统的设计(判断、计算)1.4 计算机系统结构的发展简答、综述题:冯诺依曼结构的缺陷是什么,可以从哪些角度去改进?缺陷:1.以运算器为中心,所有部件的操作都由控制器集中控制。

导致它的输入输出的操作只能串行执行。

改进角度:对输入输出方式进行改进。

如图所示有三大类的输入输出方式,从上到下使成才能继续执行,而到了DMA方式,CPU不需要每次都等待,而是一批数据传输完成之后再进行干预,最后的冯诺依曼结构的特点是哪些?简答题:系列机是什么?是如何实现可移植性的?系列机是由同一厂家生产的具有相同系统结构,但具有不同组成和实现的一系列不同型号的机器。

这些计算机有相同的指令系统,所以从机器语言程序员角度来看,同一系列的各档计算机的属性都是相同的,因此这个属性编制或编译生成的二进制代码都能够不加修改的通用于各档计算机。

向后兼容是系列机的根本特征。

其中向后兼容是系列机的根本特征。

兼容机和系列机的区别?系列机:由同一厂家生产的具有相同系统结构,但具有不同组成和实现的一系列不同型号的机器。

兼容机:是由不同公司厂家生产的具有相同系统结构的计算机仿真:用一台现有机器(宿主机)上的微程序去解释实现另一台机器(目标机)上的指令集。

体系结构简答

体系结构简答

1.2 试用实例说明计算机系统结构、计算机组成与计算机实现之间的相互关系。

答:如在设计主存系统时,确定主存容量、编址方式、寻址范围等属于计算机系统结构。

确定主存周期、逻辑上是否采用并行主存、逻辑设计等属于计算机组成。

选择存储芯片类型、微组装技术、线路设计等属于计算机实现。

计算机组成是计算机系统结构的逻辑实现。

计算机实现是计算机组成的物理实现。

一种体系结构可以有多种组成。

一种组成可以有多种实现。

1.3 计算机系统结构的Flynn分类法是按什么来分类的?共分为哪几类?答:Flynn 分类法是按照指令流和数据流的多倍性进行分类。

把计算机系统的结构分为:(1)单指令流单数据流SISD (2)单指令流多数据流SIMD (3)多指令流单数据流MISD (4)多指令流多数据流MIMD 1.4 计算机系统设计中经常使用的4个定量原理是什么?并说出它们的含义。

答:(1)以经常性事件为重点。

在计算机系统的设计中,对经常发生的情况,赋予它优先的处理权和资源使用权,以得到更多的总体上的改进。

(2)Amdahl定律。

加快某部件执行速度所获得的系统性能加速比,受限于该部件在系统中所占的重要性。

(3)CPU 性能公式。

执行一个程序所需的CPU时间 = IC ×CPI ×时钟周期时间。

(4)程序的局部性原理。

程序在执行时所访问地址的分布不是随机的,而是相对地簇聚。

1.5 分别从执行程序的角度和处理数据的角度来看,计算机系统中并行性等级从低到高可分为哪几级?答:从处理数据的角度来看,并行性等级从低到高可分为:(1)字串位串:每次只对一个字的一位进行处理。

这是最基本的串行处理方式,不存在并行性;(2)字串位并:同时对一个字的全部位进行处理,不同字之间是串行的。

已开始出现并行性;(3)字并位串:同时对许多字的同一位(称为位片)进行处理。

这种方式具有较高的并行性;(4)全并行:同时对许多字的全部位或部分位进行处理。

计算机系统结构复习题

计算机系统结构复习题

1【简答题】传统的存储程序计算机的主要特征是什么?存在的主要问题是什么?目前计算机系统是如何改进的?正确答案:解:主要特征:(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。

主要问题和改进:(1)问题:以运算器为中心,所有部件的操作都由控制器集中控制,导致慢速输入输出操作占用快速运算器矛盾,影响运算器效率发挥。

改进:各种分布式的I/O处理或输入输出方式如程序控制、DMA(直接存储器访问)方式、 I/O 处理机等。

(2)问题:数据和指令存放在同一存储器中,自我修改程序是难以编制、调试和使用的,不利于指令执行的重叠和流水。

改进:通过存储管理硬件的支持,由操作系统控制在程序执行过程中不准修改程序.(3)问题:访问存储器次数较多影响计算机系统性能。

改进:按内容访问的相联存储器CAM,大量使用通用寄存器,在CPU和主存之间设置高速缓冲存储器cache。

(4)问题:受程序计数器控制,程序执行只能串行、顺序执行.改进:改进CPU的组成,如采用重叠方式、先行控制、多操作部件甚至流水方式把若干条指令的操作重叠起来;采用向量处理技术、多机并行处理,总之通过并行处理技术进一步提升计算机系统速度。

(5)问题:需要指令功能更加丰富,但实现困难;计算机存储器容量大增,采用直接寻址方式指令中地址码位数不够.改进:出现了CISC和RISC指令系统,CISC用硬件实现大量丰富功能,RISC只包含使用频率高的少量指令;采用多种灵活的寻址方式,如间接寻址、相对寻址、变址寻址、基址寻址、页式寻址等。

2【简答题】通用寄存器型指令系统结构在灵活性和提高性能方面的优势主要体现在哪几个方面?正确答案:(1)寄存器的访问速度比存储器快很多;(2)对编译器而言,能更加容易、有效地分配和使用寄存器。

在表达式求值方面,通用寄存器型结构具有更大的灵活性和更高的效率。

系统结构 简答题

系统结构 简答题

名词解释1、系统结构:是对计算机系统中各级界面的划分、定义及其上下的功能分配。

每级都有其自己的系统结构。

2、计算机系统结构:指的是传统机器级的系统结构。

它是软件和硬件/固件的交界面,是机器语言、汇编语言程序设计者,或编译程序设计者看到的机器物理系统的抽象。

3、计算机组成:是指计算机系统的逻辑实现,包括机器级内部的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。

4、哈夫曼压缩原理:尽可能加速处理高概率事件远比加速处理低概率事件对性能提高要显著。

6、程序访问的局部性定律:即指令硬件的设计应尽量加速高频指令的执行。

包括了时间上和空间上的两个局部性7、软件的可移植性:指的是软件不修改或只经少量修改就可由一台机器移到另一台机器上运行,同一软件可应用于不同的环境。

8、模拟与仿真:用机器语言程序解释实现软件移植的方法称为模拟,用微程序直接解释另一种机器指令系统的方法就称为仿真。

9、透明:客观存在的事物或属性从某个角度看不到,简称透明。

(虚拟存储器对应用程序员是透明的,对系统程序员是不透明的。

Cache存储器不仅对应用程序员而且对系统程序员都是透明的。

)10、开发并行性的途径有:(1)时间重叠,在并行性概念中引入时间因素,让多个处理过程在时间上相互错开,轮流重叠地使用同一套硬件设备的各个部分,加快硬件周转来赢得速度。

(2)资源重复:在并行性概念中引入时间因素,通过重复设置硬件资源来提高可靠性或性能。

(3)资源共享:用软件的方法让多个用户共用同一套资源,通过提高系统的利用率来提高系统的性能和效率11、数据表示:指的是能由机器硬件直接识别和引用的数据类型。

12、复杂指令系统计算机CISC :是一种如何进一步增强原有指令的功能以及设置更为复杂的新指令取代原先由软件子程序完成的功能,实现软件功能的硬化,机器指令系统日益庞大和复杂。

13、精简指令系统计算机RISC:是一种如何通过减少指令种数和简化指令功能来降低硬件设计的复杂度,提高指令的执行速度。

计算机系统结构名词解释简答

计算机系统结构名词解释简答

一.名词解释1.计算机体系结构:程序员所看到的计算机的属性,即概念性结构与功能特性。

2.系列机:在一个厂家内生产的具有相同的体系结构,但具有不同组成和实现的一系列不同型号的机器。

3.透明性现象:在计算机技术中,一种本来存在的事物或属性,但从某种角度看似乎不存在,称之为透明性现象。

因而计算机层次结构各个级上都有它的系统结构。

4.流水线技术:把一个重复的过程分解为若干个子过程,每个子过程由专门的功能部门实现。

将多个处理过程在时间上错开,一次通过各功能段,这样,每个子过程就可以与其它子过程并行进行。

5.指令调度:通过改变指令在程序中的位置,将相关指令之间的距离加大到不小于指令执行延迟,将相关指令转化为无关指令。

指令调度是循环展开的技术基础。

6.请求字优先:调块时,从请求字所在的位置读起。

这样,第一个读出的字便是请求字。

将之立即发送给CPU。

二.简答题1.降低Cache失效率答:强制性失效:增加块大小,预取(本身很少)容量失效:增加容量(抖动现象)冲突失效:提高相联度(理想情况:全相联)2.减少失效开销5.4.1 让读失效优先于写1. Cache中的写缓冲器导致对存储器访问的复杂化2. 解决问题的方法(读失效的处理)◆推迟对读失效的处理(缺点:读失效的开销增加,如50%)◆检查写缓冲器中的内容3. 在写回法Cache中,也可采用写缓冲器5.4.2 子块放置技术1. 为减少标识的位数,可采用增加块大小的方法,但这会增加失效开销,故应采用子块放置技术。

2. 子块放置技术:把Cache块进一步划分为更小的块(子块),并给每个子块赋予一位有效位,用于指明该子块中的数据是否有效。

Cache与下一级存储器之间以子块为单位传送数据。

但标识仍以块为单位。

5.4.3 请求字处理技术1. 请求字从下一级存储器调入Cache的块中,只有一个字是立即需要的。

这个字称为请求字。

2. 应尽早把请求字发送给CPU◆尽早重启动:调块时,从块的起始位置开始读起。

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二简答题第一章计算机系统结构基本概论1.简要解释提高计算机系统并行性的三个技术途径。

答:(1)时间重叠是引入时间因素,让多个处理过程在时间上相互错开,轮流使用同一套硬件设备的各个部分,以加快硬件周转使用来赢得速度。

(2)资源重复是引入空间因素,通过重复设置硬件资源来提高性能。

(3)资源共享是用软件方法让多个用户按一定时间顺序轮流使用同一套资源,来提高其利用率,相应也就提高了系统的性能。

2.器件的发展对逻辑设计方法有哪些影响?答:器件的发展对逻辑设计方法的影响:(1)由逻辑化简改成着眼于采用什么组成技术能够规整、批量生产,宜于超大规模集成,缩姐设计周期,提高系统效能,尽量采用存储逻辑和通用器件;(2)由全硬设计改成采用微汇编设计。

、微高级语言、计算机辅助设计等手段软硬结合和自动化3.简述计算机系统“由中间开始”设计的基本思想。

答:(1)软硬件设计分离和脱节是“由上往下”和“由下往上”设计的主要缺点,由此提出“由中间开始”设计。

“中间”提的是层次结构中的软硬交界面,目前多数是在传统机器级与操作系统机器级之间。

(2)进行合理的软、硬件功能分配时,既要考虑能拿到的硬、器件,又要考虑可能的应用所需的算法和数据结构,先定义好这个交界面。

确定哪些功能由硬件实现,哪些功能由软件买现,同时还要考虑好硬件对操作系统、编译系统的实现提供些什么支持。

然后由这个中间点分别往上、往下进行软件和硬件的设计。

4.为解决不同系统结构的机器之间的软件移植,通常采用何种途径?并简述其过程。

答:为实现不同系统结构的机器之间的软件移植,就必须做到在一种机器的系统结构上实现另一种机器的指令系统,即另一种机器语言。

例如,要求原在B机器上运行的应用软件,能够移植到有不同系统结构的A机器上,根据层次结构的概念可把B机器的机器语言看成是在A机器的机器语言级上的一个虚拟机器语言,在.A机器上用虚拟概念来实现B机器的指令系统。

5.并行性有哪些不同的等级?答:并行性有不同的等级:(1)从计算机系统中执行程序的角度看,并行性等级由低到高.分别是指令内各微操作之间的并行,多条指令之间的并行,多个任务或进程之间的并行以及多个作业或程序之间的并行等。

(2)从计算机系统处理数据的角度看,并行性等级由低到高,分别是位串字串(传统串行单处理机,无并行性),位并字串(传统并行单处理机),位片串字并和全并行等。

(3)从计算机信息加工步骤和阶段的角度看,并行性等级又有存储器操作并行(并行存储器、相联处理机),处理器操作步骤并行(流水线处理机),处理器操作并行(阵列处理机),指令、任务、作业间的全面并行(多处理机、分布处理系统、计算机网络)等。

6.简要说明翻译和解释的区别和联系。

答:区别:翻译是先用转换程序将高一级机器级上的程序整个地变换成低一级机器级上等效的程序,然后再在低一级机器级上实现的技术。

解释是在低级机器级上用它的一串语句或指令来仿真高级机器级上的一条语句或指令的功能,通过高级机器语言程序中语句或指令的逐条解释来实现的技术。

联系:翻译或解释是高级机器级的程序在低级机器上实现的必须步骤,各机器级的买现主要靠翻译或解释或是两者的结合7.比较模拟和仿真。

答:模拟是指用机器语言程序解释实现软件移植。

适用场合:移植运行时间短,使用次数少,在时间关系上没有约束和限制的软件。

好处:灵活,可实现不同系统间软件移植。

存在问题:结构差异很大时,模拟的运行速度会急剧下降,实时性差采取的策略:模拟与仿真相结合。

仿真是指用微程序直接解释另一种机器指令系统适用场合;在结构差别不大的系统间使用。

好处:可提高被移植软件的运行速度。

存在问题:不灵活,当两种机器结构差别很大时,很难仿真。

采取的策略:模拟与仿真相结合,发展异种机联网。

8.为什么将计算机系统看成是多级机器构成的层次结构?(尸2)答:将计算机系统看成是多级机器构成的层次结构推动了计算机系统结构的发展。

例如,可以重新调整软、硬件比例,为应用语言级、操作系统级、高级语言级提供更多更好的硬件支持,改变硬、器件迅速发展而软件日益复杂、开销过大的状况;或直接用硬件或固件实现,发展高级语言机器或操作系统计算机结构。

既然层次中每一级都有其自己的用户、实现方法和指令系统,因此可让各虚拟机器级用真正的实处理机代替,摆脱以往各级功能都在同一台实机器上实现的状况,发展多处理机、分布处理、计算机网等系统结构。

可在一台宿主机上模拟或仿真另一台机器.推动自虚拟机、多种操作系统共行等技术的采用,从而促进软件移植、计算机系统性能评价、计算机设计自动化等的发展。

9.设计主存系统时,哪些属于计算机系统结构?哪些属于计算机组成?哪些属于计算机实现所要考虑的问题?答:确定主存容量、编址方式、寻址范围等属于计算机系统结构。

确定主存周期、逻辑上是否采用并行主存、逻辑设计等属于计算机组成。

选择存储芯片类型、微组装技术、线路设计等属于计算机实现。

10.列举计算机系统软硬件功能分配时,进行软硬件取舍的三条基本原则。

答:(1)应考虑在现有硬器件条件下,系统要有高的性能价格比。

(2)要考虑到准备采用和可能采用的组成技术,使它尽可能不要过多或不合理地限制各种组成、实现技术的采用。

(3)如何为编译和操作系统实现及高级语言程序的设计提供更多更好的硬件支持,以缩短高级语言与机器语言、操作系统与计算机系统结构以及程序设计环境与计算机系统结构之间的语义差。

11.软件可移植指的是什么?实现软件移植有什么好处?答:软件的可移植指的是软件不用修改或只经少量的修改就可以由一台机器搬到另一台机器上去运行,使得同一套软件可以应用于不同的硬件环境。

实现软件移植,过去的计算机系统上所有的大量成熟可靠的软件,特别是应用软件,就可以在新的机器上长期使用,而不必重新编写。

既可以大大减少软件编制的工作量,又能迅速用上新的硬件技术,让新系统立即发挥效能,同事软件设计者也能有精力去开发全新的软件。

12. 简述统一高级语言实现软件移植的方法、适用场合、存在问题和原因.以及对此问题采取的对策。

答:统一高级语言是指设计出一种对各种应用领域都比较高效通用的高级语言。

适合于在结构相同以至完全不同的机器之间,通过配以不同的语言翻译程序实现高级语言应用软件的移植。

存在的问题是至今还难统一出这样一种通用的高级语言口因为不同用途要求高级语言的语法和语义结构差别较大;人们对统一的高级语言压当有什么样的基本结构看法不一;厂家为便于在机器上高效翻译,在语言中引入了方言;用户为节省程序空间和提高其运行速度,经常在高级语言源程序中嵌入汇编语言或其他语言的程序;用户的习惯势力阻挠,不愿使用新的语言,等等。

对此问题采取的对策是,从长远的目标,还是要争取统一出一种通用的高级语言.但近期只能作相时的统一。

13,什么是系列机软件的向上(向下)兼容和向后(向前)兼容?答:系列机软件的向上(向下)兼容指的是按某档机器编制的软件,不加修改就能运行于比它高(低)档的机器上。

向前(后)兼容指的是在按某个时期投入市场的该型号机器上编制的软件,不加修改就能运行于在它之前(后)投入市场的机器上。

14.计算机系统在处理数据的并行上,可分为哪四个等级?简单解释并各举一例。

答:位串字串,只能同时处理一个字的一位,无并行性,例如,位串行计算机。

位并字串,同时处理一个字的所有位,例如,简单的位并行单处理机。

位片串字并,同时处理多个字的同一位,例如,相联处理机中的位片串字并方式。

全并行,同时处理多个字的多个位或位组,例如,全并行的阵列处理机或相联处理机。

第二章数据表示与指令系统1.简述哈夫曼压缩概念的基本思想。

答:哈夫受压缩概念的基本思想是:当各种事件发生的概率不均等时,来用优化技术时生概率录高的事件用最短的位数(时间)来表示(处理),而付出现概率较低的,允许用较长的盘(时间)来表示(处理),就会导致表示(处理)的平均位数(时间)的编短。

2.简述标志符数据表示的主要优点。

答:(1)简化了指令系统和程序设计;(2)简化了编译程序;(3)便于实现一致性校验;(4)能由硬件自动变换数据类型;(5)支持数据库系统的实现与数据类型无关的要求;(6)为软件调试和应用软件开发提供了支持。

3.按CISC方向,面向操作系统的优化实现来改进指令系统有哪些思路?答:按CISC方向.面向操作系统的优化实现来改进指令系统的思路有:(1)通过对操作系统中常用指令和指令串的使用频度进行统计分析来改进;(2)如何增设专用操作系统的新指令;(3)把操作系统中频繁使用的.对速度影响大的某些软件子程序硬化或固化,改为直接用硬件或微程序解释实现;(4)发展让操作系统由专门的处理机来执行的功能分布处理系统结构。

4.自定义数据表示可分为哪两类?有何特点?答:自定义数据表示是为缩短高级语言和机器语言的语义差距引出来的。

它又分为标志符数据表示和数据描述符两类。

标志符数据表示是让数据字本身带有数据或信息的类型标志。

标志符由编译程序建立,对高级语言程序透明。

数据描述符主要用于描述向量、数组、记录等成块的数据。

它与标志符数据表示的差别是:标志符与数据合存于一个存储单元中,用于描述单个数据的类型和属性的;描述将则是与数据分开存放,主要用于描述成块数据特征的。

5.什么是RISC计算机答:R1SC'计算机是精简指令系统计茸机。

即减少指令种数.简化指令功能.使指令系统规整,指令执行时间尽可能短。

6.简述采用RISC'技术的超级标量机的主要特点。

答:采用RISC技术的超级标量机的主要特点是:(1)配里多个性能不同的处理邵件。

采用多条流水线并行处理;(2)能同时对若干条指令进行译码,将可并行执行的指令送往不同的执行布件,(3)从而达到在每个时钟周期启动多条指令的目的;(4)在程序运行期间由硬件完成指令调度。

7.简述RISC的延迟转移技术的特点。

答:RISC机采用的延迟转移技术的特点是:通过软件实现,设法使后继指令变得有用。

一般采用三种调度策略:(1)将转移不发生时应该执行的那条指令调度到延迟楷中;(2)将转移不发生的那条指令调度到延迟槽中;(3)将转移指令前的那条指令调度到延迟槽中。

最后一种方法的效果最好,总能使性能获得改善。

8.简述三种面向的寻址方式的关系。

答:三种手址方式各有特点但又不相互排斥。

面向寄存器的寻址速度最快,但需增大寄存器的硬件开梢。

面向主存的寻址速度比面向寄存器的寻址速度慢,但可使用少童的寄存器。

面向堆找的寻址可减轻编译的负担,不用考虑寄存器的优化分配,很好地支持子程序的调用,可省去去命令中的地址字段,但速度慢,甚至比面向主存的寻址慢。

三种面向的寻址不互相排斥。

在同一系统结构中,应选一种面向的寻址为主,辅以其它面向的寻址,互相取长补短。

例如,在堆栈型机器中,可增设面向寄存器的寻址方式;除直接访问钱顶外,还能访问栈中任意单元;可增设硬堆栈或增设栈顶寄存器组来提高运算速度。

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