计算机系统结构计算机体系结构-复习重点习题.doc

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1、第一章计算机系统结构的基本概念1、理解公式:MIPS＝Fz´IPC,说明MIPS、Fz、IPC的含义？MIPS：每秒百万条指令数；FZ：处理机的工作主频(M为单位)；IPC：每个时钟周期平均执行的指令条数。2、Fz和IPC的提高主要依靠什么？提高IPC：依靠先进系统结构；提高Fz：缩短门电路延迟，依靠技术进步。3、目前先进体系结构和技术进步哪个对计算机性能影响更大？先进系统结构对微处理器性能的贡献是单纯技术进步的5倍。4、从不同角度所看到的计算机系统的属性是不同的，对不对？对；从不同角度所看到的计算机系统

2、的属性是不同的。5、透明性的判断定义：本来存在的事物或属性，从某种角度看似乎不存在。6、理解系统结构的概念定义一：程序员所看到的计算机系统的属性,即概念性结构和功能特性。定义二：计算机系统由软件、硬件和固件组成，它们在功能上是同等的。同一种功能可以用硬件实现，也可以用软件或固件实现。计算机系统结构研究的是软硬件功能分配和对软硬件界面的确定。7、系列机有相同的体系结构,对不对?对。8、计算机系统结构、组成和实现计算机组成：指计算机系统结构的逻辑实现。计算机实现：指计算机组成的物理实现。三者各自包含不同的内容

3、，但又有着紧密的联系。一种系统结构可以有多种组成，同样，一种组成可以有多种物理实现。9、系统结构的3种分类方法1弗林(Flynn)分类法2冯氏分类法3汉德勒(Händler)分类法10、学会计算加速比11、学会使用cpu性能公式CPU的执行时间取决于三个要素：时钟频率f(或时钟周期t)；每条指令所花的时钟周期数CPI；指令条数IC；12、访问的局部性分为哪2种,具体指的是什么？时间上的局部性：指最近访问过的代码是不久将被访问的代码。空间上的局部性：指那些地址上相邻近的代码可能会被一起访问。13、计算机的发

4、展趋势是硬件实现的比例越来越高，硬件所占的成本越来越低,软硬件的界面在上升。14、现代的计算机系统通常是由下往上、由上往下、还是由中间开始设计的？这个中间是指什么？由中间开始设计；“中间”指：多级层次结构的某两级的界面。15、评价一个计算机系统结构好坏的标准主要是性能和成本这两个指标。16、衡量机器性能的唯一固定而且可靠的标准就是真正执行程序的时间。17、MIPS的计算,MIPS可能和性能相反MIPS＝Fz´IPC；18、会计算等效指令执行时间、等效指令速度(MIPS,MFLOPS)19、MFLOPS不能

5、体现机器的整体性能，例如运行编译程序。20、将一个任务的执行时间标准化为一个参考机器的执行时间，称为平均标准化时间；可以用算术平均和几何平均来表示。21、兼容机和系列机的区别是什么？系列机是同一个厂家生产的具有相同系统结构，不同的组成和实现技术的一系列不同型号的机器。兼容机是不同厂家生产的具有相同系统结构，不同的组成和实现技术的性价比不同的机器。22、几种兼容的概念。向上（下）兼容：指按某档机器编制的程序，不加修改就能运行于比它高（低）档的机器。向前（后）兼容：指按某个时期投入市场的某种型号机器编制的程序

6、，不加修改就能运行于在它之前（后）投入市场的机器。23、解决软件可移植性的3种方法是什么？采用系列机方法；采用模拟与仿真方法；采用统一的高级语言方法（努力目标）。第二章　指令系统1、指令系统的概念，指令系统与软件之间存在语义差距，目前这个差距越来越大指令系统是计算机所有命令的集合，是软硬件的之间的主要分界面。主要研究指令格式、数据表示和寻址方式。2、数据表示和数据结构的区别，确定数据表示的原则1）数据表示：指计算机硬件能够直接识别，可以被指令系统直接调用的那些数据类型。(由硬件实现的数据类型)。2）数据结

7、构：面向计算机系统软件、面向应用领域所需处理的数据类型。由软件实现的数据类型。3）确定数据表示的原则1.缩短程序的运行时间。2.减少CPU与主存储器之间的通信量。3.数据表示的通用性和利用率。1、会计算浮点数的表数范围、表数精度和表数效率表数范围：1）尾数为原码纯小数，阶码用移码整数时，规格化浮点数N的表数范围：2）尾数为补码，正数区间的表数范围与采用原码时相同，负数区间的表数范围为：表数精度：（规格化）表数效率：简化为：浮点数的表数效率随rm增大4、如果不采用隐藏位，基数为2时，表数效率最低，采用隐藏位

8、，基数为2，则3个参数都达到最好。5、多数机器的尾数采用原码、小数表示，阶码一般机器都采用整数、移码表示。6、了解5种舍入法。哪种最简单，哪种最复杂最精确，哪种一般用于软件等。最简单：恒舍入法；最复杂最精确：R*舍入法；用于软件：下舍上入法。7、不设置警戒位，可能出现很大的误差;不设置警戒位，可能造成完全错误的运算结果。8、警戒位的作用，一般需要多少位？作用：(1)用于左规格化时移入尾数有效字长内。(2)用于舍入。警戒位：(1