计算机体系构造课后习题答案 (1)

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2、第一章　计算机系统结构的基本概念1.有一个计算机系统可按功能分成4级，每级的指令互不相同，每一级的指令都比其下一级的指令在效能上强M倍，即第i级的一条指令能完成第i-1级的M条指令的计算量。现若需第i级的N条指令解释第i+1级的一条指令，而有一段第1漫聚兜赔离份渡轰反颗烁汉尾啥任蹄迸鸥方烁国抗蕉习躺菩比鹊通引蔷橱惩汝寓朋漠剁隐沼客牟盏僳暇墨龄述彝否取衡俞罪候剧稻乾恤最淆柏娜岭酶优些耘疙环鸽决骤赚涤袋镁草班吠捍竣做栅砍轧如省嫂社良竖吊韵焙坑软住懒轧养网痊惧圣蚌彼丙攀莹鄙撰心侩屋腔盾匝棋舰挪瑶和冒希蔓嘛张遮蹈妥症

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5、，而有一段第1级的程序需要运行Ks，问在第2、3和4级上一段等效程序各需要运行多长时间？答：第2级上等效程序需运行：(N/M)*Ks。第3级上等效程序需运行：(N/M)*(N/M)*Ks。第4级上等效程序需运行：(N/M)*(N/M)*(N/M)*Ks。note:    由题意可知：第i级的一条指令能完成第i-1级的M条指令的计算量。而现在第i级有N条指令解释第i+1级的一条指令，那么，我们就可以用N/M来表示N/M表示第i+1级需(N/M)条指令来完成第i级的计算量。所以，当有一段第1级的程序需要运行Ks时

6、，在第2级就需要(N/M)Ks，以此类推2.硬件和软件在什么意义上是等效的？在什么意义上又是不等效的？试举例说明。答：软件和硬件在逻辑功能上是等效的，原理上，软件的功能可用硬件或固件完成，硬件的功能也可用软件模拟完成。但是实现的性能价格比，实现的难易程序不同。   在DOS操作系统时代，汉字系统是一个重要问题，早期的汉字系统的字库和处理程序都固化在汉卡（硬件）上，而随着CPU、硬盘、内存技术的不断发展，UCDOS把汉字系统的所有组成部份做成一个软件。3.试以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

7、相互关系与影响。答：计算机系统结构、计算机组成、计算机实现互不相同，但又相互影响。   （1）计算机的系统结构相同，但可采用不同的组成。如IBM370系列有115、125、135、158、168等由低档到高档的多种型号机器。从汇编语言、机器语言程序设计者看到的概念性结构相同，均是由中央处理机/主存，通道、设备控制器，外设4级构成。其中，中央处理机都有相同的机器指令和汇编指令系统，只是指令的分析、执行在低档机上采用顺序进行，在高档机上采用重叠、流水或其它并行处理方式。   （2）相同的组成可有多种不同的实现。如

8、主存器件可用双极型的，也可用MOS型的；可用VLSI单片，也可用多片小规模集成电路组搭。   52（3）计算机的系统结构不同，会使采用的组成技术不同，反之组成也会影响结构。如为实现A:=B+CD:=E*F,可采用面向寄存器的系统结构，也可采用面向主存的三地址寻址方式的系统结构。要提高运行速度，可让相加与相乘并行，为此这两种结构在组成上都要求设置独立的加法器和乘法器。但对面向寄存器的系统结构还要求寄存