計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基本習(xí)題和答案

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基本習(xí)題和答案

填空題

1、從（使用語言的）角度可以將系統(tǒng)看成是按（功能）劃分的多個(gè)機(jī)器級(jí)組成的層次結(jié)構(gòu)。

2、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的層次結(jié)構(gòu)由高到低分別為（應(yīng)用語言機(jī)器級(jí)，高級(jí)語言機(jī)器級(jí)，匯編語言機(jī)器級(jí)，

操作系統(tǒng)機(jī)器級(jí)，傳統(tǒng)機(jī)器語言機(jī)器級(jí)，微程序機(jī)器級(jí)）。

3、應(yīng)用程序語言經(jīng)（應(yīng)用程序包）的（翻譯）成高級(jí)語言程序。

4、高級(jí)語言程序經(jīng)（編譯程序）的（翻譯）成匯編語言程序。

5、匯編語言程序經(jīng)（匯編程序）的（翻譯）成機(jī)器語言程序。

6、在操作系統(tǒng)機(jī)器級(jí)，一般用機(jī)器語言程序（解釋）作業(yè)控制語句。

7、傳統(tǒng)機(jī)器語言機(jī)器級(jí)，是用（微指令程序）來（解釋）機(jī)器指令。

8、微指令由（硬件）直接執(zhí)行。

9、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的層次結(jié)構(gòu)中，機(jī)器被定義為（能存儲(chǔ)和執(zhí)行相應(yīng)語言程序的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）的

集合體。

10、目前M0由（硬件）實(shí)現(xiàn)，Ml用（微程序（固件））實(shí)現(xiàn)，M2到M5大多用（軟件）實(shí)現(xiàn)。以（軟

件）為主實(shí)現(xiàn)的機(jī)器成為虛擬機(jī)。（虛擬機(jī)）不一定全用軟件實(shí)現(xiàn)，有些操作也可用（固件或硬件）實(shí)現(xiàn)。

11、透明指的是（客觀存在的事物或?qū)傩詮哪硞€(gè)角度看不到），它帶來的好處是（簡(jiǎn)化某級(jí)的設(shè)計(jì)），帶來

的不利是（無法控制）。

12、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也稱（計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)），指的是（傳統(tǒng)機(jī)器級(jí)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)）。它是（軟件和硬件/固件）

的交界面，是機(jī)器語言匯編語言程序設(shè)計(jì)者或編譯程序設(shè)計(jì)者看到的（機(jī)器物理系統(tǒng)）的抽象。

13、計(jì)算機(jī)組成指的是（計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的邏輯實(shí)現(xiàn)），包括（機(jī)器級(jí)內(nèi)的數(shù)據(jù)流和控制流）的組成及邏

輯設(shè)計(jì)等。計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)指的是（計(jì)算機(jī)組成的物理實(shí)現(xiàn)），它著眼于（器件）技術(shù)和（微組裝）技術(shù)。

14、確定指令系統(tǒng)中是否要設(shè)乘法指令屬于（計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)），乘法指令是用專門的高速乘法器實(shí)現(xiàn)還

是用加法器實(shí)現(xiàn)屬于（計(jì)算機(jī)組成），乘法器和加法-移位器的物理實(shí)現(xiàn)屬于（計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)）。

15、主存容量與編址方式的確定屬于（計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)），主存是否采用多體交叉屬于（計(jì)算機(jī)組

成），主存器件的選定屬于（計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)）。

16、設(shè)計(jì)何種系列機(jī)屬于（計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)），系列機(jī)內(nèi)不同型號(hào)計(jì)算機(jī)的組織屬于（計(jì)算機(jī)組成）。

17、是否采用通道方式輸入輸HI的確定屬于（計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)），通道采用結(jié)合型還是獨(dú)立型屬于（計(jì)算

機(jī)組成）。

18、對(duì)PDP-11或WKX-11來說，單總線結(jié)構(gòu)屬于（計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)），其機(jī)器級(jí)的I/O連接和使用方式屬

于（計(jì)算機(jī)組成）。

19、由于計(jì)算機(jī)組成和計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)關(guān)系密切，有人稱它們?yōu)椋ㄓ?jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)），即計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的（邏輯實(shí)現(xiàn)）

和（物理實(shí)現(xiàn)）。

20、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可有（由上而下）、（由下而上）和（由中間開始）三種不同的設(shè)計(jì)思路。

21、“由中間開始”設(shè)計(jì)的“中間”是指（層次結(jié)構(gòu)中的軟硬交界面），目前多數(shù)是在（傳統(tǒng)機(jī)器級(jí)）與（操

作系統(tǒng)級(jí)）之間。

22、除了分布處理，MPP和機(jī)群系統(tǒng)外，并行處理計(jì)算機(jī)按其基本結(jié)構(gòu)特征可分為（流水線計(jì)算機(jī)）、（陣

列處理機(jī)）、（多處理機(jī)）、（數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)）四種不同的結(jié)構(gòu)。

23、費(fèi)林按指令流和數(shù)據(jù)流的多倍性把計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分類，這里的多倍性指（系統(tǒng)瓶頸部件上處于同一執(zhí)行

階段的指令或數(shù)據(jù)的最大可能個(gè)數(shù)）。

24、費(fèi)林分類法能反映出大多數(shù)計(jì)算機(jī)的并行工作方式和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，但只能對(duì)（控制流）機(jī)器分類，不能

對(duì)（數(shù)據(jù)流）機(jī)器分類，而且對(duì)（流水線處理機(jī)）的分類不確切。

25、我們把（著眼于軟、硬件功能分配和確定程序設(shè)計(jì)所看到的機(jī)器級(jí)界面的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)）稱為從程

序設(shè)計(jì)者看的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，而把（著眼于如何更好、更合理地實(shí)現(xiàn)分配給硬件的功能的計(jì)算機(jī)組成）

稱為從計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)者看的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠結(jié)構(gòu)。

26、仿真是指（用微程序直接解釋另一種機(jī)器指令系統(tǒng)），進(jìn)行仿真的機(jī)器稱為（宿主機(jī)），被仿真的機(jī)器

稱為（目標(biāo)機(jī)）。

27、軟件的可移植性指的是（軟件不修改或只經(jīng)少量修改就可由一臺(tái)機(jī)器搬到另一臺(tái)機(jī)器上運(yùn)行，同一軟

件可應(yīng)用于不同的環(huán)境），實(shí)現(xiàn)軟件移植的基本技術(shù)有（統(tǒng)一高級(jí)語言，采用系列機(jī)，模擬與仿真）。

28、軟件兼容有（向上兼容）和（向下兼容）之分，又有（向前兼容）和（向后兼容）之分。系列機(jī)軟件

必須保證（向后兼容），力爭(zhēng)（向上兼容）。

29、系列機(jī)內(nèi)各檔機(jī)器的軟件兼容指的是（機(jī)器語言程序和編譯程序不加修改地通用于各檔機(jī)器，有相同

的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)）。

30、計(jì)算機(jī)性能是（硬件），（軟件），（可靠性），（可用性）等多種指標(biāo)的綜合。

31、非用戶片指（其功能由器件廠生產(chǎn)時(shí)定死，器件的用戶只能用，不能改變器件內(nèi)部功能），現(xiàn)場(chǎng)片指

（用戶可根據(jù)需要改變器件內(nèi)部功能），用戶片指（專門按用戶要求生產(chǎn)的高集成度VLSI器件）。

32、微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展有兩個(gè)趨勢(shì)：一是（維持價(jià)格提高性能，向小型機(jī)靠攏），另一是（維持性能降低

價(jià)格，發(fā)展更低檔的計(jì)算機(jī)）。

33、各種應(yīng)用對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出廣泛的要求，其中（程序可移植性），（高性價(jià)比），（高可靠性）和（便于維

護(hù)）等都是共同要求。

34、模擬指（用機(jī)器語言解釋實(shí)現(xiàn)軟件移植），進(jìn)行模擬的機(jī)器稱為（宿主機(jī)），被模擬的機(jī)器稱為（虛擬

機(jī)）。

35、從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)看，各型計(jì)算機(jī)性能隨時(shí)間下移，其實(shí)就是（在低檔機(jī)上引用甚至照搬高檔機(jī)的結(jié)

構(gòu)和組成）。

36、確定軟、硬件功能分配的基本原則是（在現(xiàn)有硬件條件下，系統(tǒng)要有高的性價(jià)比），（應(yīng)避免過多或不

合理地限制各種組成、實(shí)現(xiàn)技術(shù)的采用和發(fā)展）和（不僅要利用組成技術(shù)的成果，發(fā)揮器件技術(shù)的進(jìn)展，

應(yīng)把如何為編譯和操作系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)以及為高級(jí)語言程序的設(shè)計(jì)提供更多更好的支持放在首位）。

37、（器件）尤其是（微電子）的迅速發(fā)展是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)迅速改進(jìn)的關(guān)鍵，是重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。

38、作業(yè)或程序之間的并行關(guān)鍵在于（并行算法），任務(wù)或進(jìn)程之間的并行主要涉及（任務(wù)分解和同步），

指令之間的并行主要應(yīng)（處理好指令間的相互關(guān)聯(lián)），指令內(nèi)部主要取決于（硬件和組成的設(shè)計(jì)）。

39、同時(shí)性指兩個(gè)或多個(gè)事件在（同一時(shí)刻）發(fā)生，并發(fā)性指兩個(gè)或多個(gè)事件在（同一時(shí)間間隔）發(fā)生。

40、在同?器件技術(shù)水平上，進(jìn)一步提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能的有效途徑是（開發(fā)并行性）。

41、從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行程序的角度看，并行性等級(jí)由低到高分為（指令內(nèi)部），（指令之間），（任務(wù)或進(jìn)程

之間）和（作業(yè)或程序之間）四級(jí)。

42、從計(jì)算機(jī)信息加工的步驟和階段的并行性看，并行性等級(jí)可分為（存儲(chǔ)器操作并行），（處理機(jī)操作步

驟并行），（處理機(jī)操作并行）和（作業(yè)或程序之間）。

43、時(shí)間重疊是指（在并行概念中引入時(shí)間因素，讓多個(gè)處理過程在時(shí)間上相互錯(cuò)開，輪流重疊地使用同

一套硬件設(shè)備的各個(gè)部分，加快硬件周轉(zhuǎn)來贏得速度），其最典型的例子是（指令內(nèi)各操作步驟采用重疊

流水），時(shí)間重疊基本上（不必重復(fù)增加硬設(shè)備）就可以提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能價(jià)格比。

44、存儲(chǔ)器操作并行，處理機(jī)操作步驟并行，處理機(jī)操作并行和指令、任務(wù)、作業(yè)并行的典型例子分別是

（并行存儲(chǔ)器系統(tǒng)和相聯(lián)處理機(jī)），（流水線處理機(jī)），（陣列處理機(jī)）和（多處理機(jī)）。

45、資源共享指（用軟件方法讓多個(gè)用戶按一定時(shí)間順序輪流使用同一套資源來提高其利用率，提高系統(tǒng)

性能），其最典型的例子是（多道程序分時(shí)系統(tǒng)），資源共享不僅是（硬件資源的共享），而且是（軟件信

息資源的共享）。

46、費(fèi)林按指令流和數(shù)據(jù)流的多倍性把計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分成（單指令單數(shù)據(jù)流SISD）,（單指令多數(shù)據(jù)流SIMD）,

（多指令單數(shù)據(jù)流MISD）和（多指令多數(shù)據(jù)流MIMD）四大類。傳統(tǒng)的單處理機(jī)屬于（SISD）,陣列處

理機(jī)和相聯(lián)處理機(jī)屬于（SIMD）,處理機(jī)間的宏流水屬于（MISD）,緊密耦合和松散耦合多處理機(jī)屬于

（MIMD）o

47、庫克按指令流和執(zhí)行流及其多倍性將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分成（單指令單執(zhí)行流SISE）,（單指令多執(zhí)行流

SIME）,（多指令單執(zhí)行流MISE）和（多指令多執(zhí)行流MIME）四類。單處理機(jī)屬于（SISE）,帶多操作

部件的處理機(jī)屬于（SIME）,帶指令級(jí)多道程序的單處理機(jī)屬于（MISE）,多處理機(jī)系統(tǒng)屬于（MIME）。

48、?般用耦合度反映（多機(jī)系統(tǒng)中各機(jī)間物理連接的緊密度和交叉作用能力的強(qiáng)弱），它分為（最低耦

合），（松散耦合），和（緊密耦合）。

49、馮澤云提出用（數(shù)據(jù)處理的并行度）來定量地描述各種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)特征，把計(jì)算機(jī)分成（字串位串

WSBS）,（字串位并WSBP）,（字并位串WPBS）和（字并位并WPBP）四類。

50、資源重復(fù)指（在并行概念中引入空間因素，通過重復(fù)設(shè)置硬件資源來提高可靠性或性能），其最典型

的例子是（雙工系統(tǒng)），資源重復(fù)不僅可（提高可靠性），而且可以進(jìn)一步（用多計(jì)算機(jī)或機(jī)群系統(tǒng)來提高

系統(tǒng)的速度性能）。

51、并行性的開發(fā)和并行處理技術(shù)的研究實(shí)際上是（硬件），（軟件），（語言），（算法）和（性能評(píng)價(jià)研究）

的綜合。

52、開發(fā)并行性的途徑有（時(shí)間重疊），（資源重復(fù)）和（資源共享）。

53、開發(fā)并行性是為了并行處理，并行性包括有（同時(shí)）性和并發(fā)性二重含義。

54、沿時(shí)間重疊技術(shù)途徑發(fā)展的異構(gòu)型多處理機(jī)系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)代表是（流水線）處理機(jī)。

55、操作級(jí)并行的陣列機(jī)，按指令流、數(shù)據(jù)流及其多倍性劃分屬（SIMD）類型的計(jì)算機(jī)。

56、沿資源重復(fù)技術(shù)途徑發(fā)展的同構(gòu)型多處理機(jī)系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)代表是（并行（陣列））處理機(jī)。

57、陣列機(jī)開發(fā)并行性的途徑是（資源重復(fù)），是利用并行性中的（同時(shí)）性。

選擇題

1、從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行程序的角度看，并行性等級(jí)由低到高分為（）、（）、（）和（）四級(jí)。

A、任務(wù)或進(jìn)程之間B、指令內(nèi)部C、作業(yè)或程序之間D、指令之間

2、從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中處理數(shù)據(jù)的并行性看，并行性等級(jí)從低到高分為（）、（）、（）和（）。

A、位并字串B、全并行C、位串字串D、位串字并

3、存儲(chǔ)器操作并行的典型例子是（），處理機(jī)操作步驟并行的典型例子是（）,處理機(jī)操作并行的典型

例子是（），指令、任務(wù)、作業(yè)并行的典型例子是（

A、陣列處理機(jī)B、并行存儲(chǔ)器系統(tǒng)和相聯(lián)處理機(jī)C、流水線處理機(jī)D、多處理機(jī)

4、開發(fā)并行的途徑有（），資源重復(fù)和資源共享。

A、多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)B、多道分時(shí)C、分布式處理系統(tǒng)D、時(shí)間重疊

5、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)多級(jí)層次中，從下層到上層，各級(jí)相對(duì)順序正確的應(yīng)當(dāng)是（）o

A、匯編語言機(jī)器級(jí)，操作系統(tǒng)機(jī)器級(jí)，高級(jí)語言機(jī)器級(jí)

B、微程序機(jī)器級(jí)，傳統(tǒng)機(jī)器語言機(jī)器級(jí)，匯編語言機(jī)器級(jí)

C、傳統(tǒng)機(jī)器語言機(jī)器級(jí)，高級(jí)語言機(jī)器級(jí)，匯編語言機(jī)器級(jí)

D、匯編語言機(jī)器級(jí)，應(yīng)用語言機(jī)器級(jí)，高級(jí)語言機(jī)器級(jí)

6、對(duì)系統(tǒng)程序員不透明的應(yīng)當(dāng)是（）

A、CACHE存儲(chǔ)器B、系列機(jī)各檔不同的數(shù)據(jù)通路寬度C、指令緩沖寄存器D、虛擬存儲(chǔ)器

7、對(duì)機(jī)器語言程序員透明的是（）

A、中斷字B、主存地址寄存器C、通用寄存器D、條件碼

8、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不包括（）

A、主存速度B、機(jī)器工作狀態(tài)C、信息保護(hù)D、數(shù)據(jù)表示

9、對(duì)匯編語言程序員透明的是（）

A、I/O方式中的DMA訪問B、浮點(diǎn)數(shù)據(jù)表示C、訪問方式保護(hù)D、程序性中斷

10、屬計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)考慮的是（）

A、主存采用MOS還是TTLB、主存采用多體交叉還是單體C、主存容量和編址方式D、主存頻寬

的確定

11、從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上講，機(jī)器語言程序員所看到的機(jī)器屬性是（）

A、計(jì)算機(jī)軟件所要完成的功能B、計(jì)算機(jī)硬件的全部組成C、編程要用到的硬件組織D、計(jì)算機(jī)各

部件的硬件實(shí)現(xiàn)。

12、計(jì)算機(jī)組成設(shè)計(jì)不考慮（）

A、專用部件設(shè)置B、功能部件的集成度C、控制機(jī)構(gòu)的組成D、緩沖技術(shù)

13、在多用戶機(jī)器上，應(yīng)用程序員不能使用的指令是（）

A、“執(zhí)行”指令B、“訪管”指令C、“啟動(dòng)I/O”指令D“測(cè)試與置定”指令

14、以下說法中，不正確的是（）。軟硬件功能是等效的，提高硬件功能的比例會(huì)

A、提高解題速度B、提高硬件利用率C、提高硬件成本D、減少所需存儲(chǔ)器用量

15、下列說法中不正確的是（）

A、軟件設(shè)計(jì)費(fèi)用比軟件重復(fù)生產(chǎn)費(fèi)用高

B、硬件功能只需實(shí)現(xiàn)一次，而軟件功能可能要多次重復(fù)實(shí)現(xiàn)

C、硬件的生產(chǎn)費(fèi)用比軟件的生產(chǎn)費(fèi)用高

D、硬件的設(shè)計(jì)費(fèi)用比軟件的設(shè)計(jì)費(fèi)用低

16、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，比較好的方法是（）。

A、從上向下設(shè)計(jì)B、從下向上設(shè)計(jì)C、從兩頭向中間設(shè)計(jì)D、從中間開始向上、向下設(shè)計(jì)

17、推出系列機(jī)的新機(jī)器，不能更改的是（）。

A、原有指令的尋址方式和操作碼B、系統(tǒng)總線的組成C、數(shù)據(jù)通路寬度D、存儲(chǔ)芯片的集成度

18、不同系列的機(jī)器之間，實(shí)現(xiàn)軟件移植的途徑不包括（）。

A、用統(tǒng)一的高級(jí)語言B、用統(tǒng)一的匯編語言C、模擬D、仿真

19、在操作系統(tǒng)機(jī)器級(jí)，一般用（）程序（）作業(yè)控制語句。

A、匯編程序，翻譯B、匯編程序，解釋C、機(jī)器語言，解釋D、機(jī)器語言，翻譯

20、高級(jí)語言程序經(jīng)（）的（）成匯編語言程序。

A、編譯程序，翻譯B、匯編程序，翻譯C、匯編程序，解釋D、編譯程序，解釋

21、傳統(tǒng)機(jī)器語言機(jī)器級(jí)，是用（）來（）機(jī)器指令。

A、硬件，翻譯B、編譯程序，翻譯C、微指令程序，解釋D、微指令程序，翻譯

22、匯編語言程序經(jīng)（）的（）成機(jī)器語言程序。

A、編譯程序，翻譯B、匯編程序，翻譯C、匯編程序，解釋D、編譯程序，解釋

23、微指令由（）直接執(zhí)行。

A、微指令程序B、硬件C、匯編程序D、編譯程序

24、系列機(jī)軟件必須保證（），一般應(yīng)做到（）

A、向上兼容B、向下兼容C、向前兼容D、向后兼容

25、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)中，機(jī)器被定義為（）的集合體

A、能存儲(chǔ)和執(zhí)行相應(yīng)語言程序的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

B、硬件和微程序（固件）

C、軟件和固件

D、軟件和硬件

26、優(yōu)化性能價(jià)格比指（）或（）o

A、在盡量提高性能前提下盡量降低價(jià)格

B、在某種價(jià)格情況下盡量提高性能

C、在滿足性能前提下盡量降低價(jià)格

D、在盡量降低價(jià)格情況下盡量提高性能

27、目前，M0由（）實(shí)現(xiàn)，Ml用（）實(shí)現(xiàn)，M2至M5大多用（）實(shí)現(xiàn)。

A、軟件，固件，硬件B、固件，軟件，硬件C、硬件，軟件，固件D、硬件，固件，軟件

28、系列機(jī)中（）的性能價(jià)格比通常比（）的要高。

A、中檔機(jī)B、低檔機(jī)C、高檔機(jī)D、A和B

29、（）著眼于機(jī)器級(jí)內(nèi)各事件的排序方式，（）著眼于對(duì)傳統(tǒng)機(jī)器級(jí)界面的確定，（）著眼于機(jī)器內(nèi)部

各部件的功能，（）著眼于微程序設(shè)計(jì)。

A、計(jì)算機(jī)組成B、計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)C、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)D、A和B

30、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也稱（），指的是（）的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

A、計(jì)算機(jī)組成B、計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)C、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)D、A和B

E、微程序機(jī)器級(jí)F、傳統(tǒng)機(jī)器級(jí)G、匯編語言機(jī)器級(jí)H、操作系統(tǒng)機(jī)器級(jí)

31、用微程序直接解釋另一種機(jī)器指令系統(tǒng)的方法稱為（），用機(jī)器語言解釋實(shí)現(xiàn)軟件移植的方法稱為（）。

虛擬機(jī)是指（），目標(biāo)機(jī)是指（）。

A、模擬B、仿真C、被模擬的機(jī)器D、被仿真的機(jī)器

32、同時(shí)性指兩個(gè)或多個(gè)事件在（）發(fā)生，并發(fā)性指兩個(gè)或多個(gè)事件在（）發(fā)生。

A、同一時(shí)間間隔B、同一時(shí)刻C、不同時(shí)刻D、不同時(shí)間間隔

33、除了分布處理、MPP和機(jī)群系統(tǒng)外，并行處理計(jì)算機(jī)按其基本結(jié)構(gòu)特征可分為流水線計(jì)算機(jī)，陣列處

理機(jī)，多處理機(jī)和（）四種不同的結(jié)構(gòu)。

A、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)B、控制流計(jì)算機(jī)C、機(jī)群系統(tǒng)D、數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)

34、費(fèi)林分類發(fā)能反映出大多數(shù)計(jì)算機(jī)的并行工作方式或結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，但只能對(duì)（）機(jī)器分類，不能對(duì)（）

機(jī)器分類，而且對(duì)（）的分類不確切。

A、數(shù)據(jù)流B、控制流C、陣列處理機(jī)D、流水線處理機(jī)

35、費(fèi)林按指令流和數(shù)據(jù)流的多倍性把計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分類，這里的多倍性指（）。

A、系統(tǒng)瓶頸部件上處于同一執(zhí)行階段的指令流是數(shù)據(jù)流的多少倍。

B、系統(tǒng)瓶頸部件上處于同一執(zhí)行階段的數(shù)據(jù)流是指令流的多少倍。

C、系統(tǒng)瓶頸部件上處于同一執(zhí)行階段的指令或數(shù)據(jù)的最大可能個(gè)數(shù)。

D、A和B

36、1TFL0PS計(jì)算機(jī)能力，1TBYTE/S的I/O帶寬和（）稱為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的3T性能目標(biāo)。

A、1TBYTE硬盤容量B、1TBYTE軟盤容量C、1TBYTE主存容量D、A和B

37、向上兼容指的是（），向下兼容指的是（），向前兼容指的是（），向后兼容指的是（）。

A、某個(gè)時(shí)期投入市場(chǎng)的該型號(hào)機(jī)器上編制的軟件能不加修改地運(yùn)行于在它之前投入市場(chǎng)的機(jī)器上。

B、某檔機(jī)器編制的軟件能不加修改地運(yùn)行于比它低檔的機(jī)器上。

C、某個(gè)時(shí)期投入市場(chǎng)的該型號(hào)機(jī)器上編制的軟件能不加修改地運(yùn)行于在它之后投入市場(chǎng)的機(jī)器上。

D、某檔機(jī)器編制的軟件能不加修改地運(yùn)行于比它高檔的機(jī)器上。

38、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)按照由高到低的順序分別為（）。

A、高級(jí)語言機(jī)器級(jí)，匯編語言機(jī)器級(jí)，傳統(tǒng)機(jī)器語言機(jī)器級(jí)，微程序機(jī)器級(jí)

B、高級(jí)語言機(jī)器級(jí)，應(yīng)用語言機(jī)器級(jí)，匯編語言機(jī)器級(jí)，微程序機(jī)器級(jí)

C、應(yīng)用語言機(jī)器級(jí)，傳統(tǒng)機(jī)器語言機(jī)器級(jí)，匯編語言機(jī)器級(jí)，操作系統(tǒng)機(jī)器級(jí)

D、應(yīng)用語言機(jī)器級(jí)，操作系統(tǒng)機(jī)器級(jí)，微程序機(jī)器級(jí)，傳統(tǒng)機(jī)器語言機(jī)器級(jí)

1、BDAC2、CADB3、BCAD4、D5、B6、D7、B8、A9、A10、C

11、C12、B13、C14、B15、D16、D17、A18、B19、C20、A

21、C22、B23、B24、DA25、A26、BC27、D28、A,BC29、ACAB30、CF

31、BACD32、BA33、D34、BAD35、C36、C37、DBAC38、A

基本概念問答題

1、軟件和硬件在什么意義上是等效的?在什么意義上是不等效的？

邏輯上等效，性能、價(jià)格、實(shí)現(xiàn)難易程度上不一樣。

2、為什么將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)看成是多級(jí)機(jī)器構(gòu)成的層次結(jié)構(gòu)？

可以調(diào)整軟、硬件比例；可以用真正的實(shí)處理機(jī)代替虛擬機(jī)器；可以在1臺(tái)宿主機(jī)上仿真另一臺(tái)。

3、說明翻譯和解釋的區(qū)別和聯(lián)系.

區(qū)別：翻譯是整個(gè)程序轉(zhuǎn)換，解釋是低級(jí)機(jī)器的一串語句仿真高級(jí)機(jī)器的一條語句。

聯(lián)系：都是高級(jí)機(jī)器程序在低級(jí)機(jī)器上執(zhí)行的必須步驟。

4、就目前的通用機(jī)來說計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的屬性主要包括那些？

數(shù)據(jù)表示、尋址方式、寄存器組織、指令系統(tǒng)、存儲(chǔ)系統(tǒng)組織、中斷系統(tǒng)、管態(tài)目態(tài)定義與轉(zhuǎn)換、

10結(jié)構(gòu)、保護(hù)方式和機(jī)構(gòu)。

5、試以實(shí)例簡(jiǎn)要說明計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，計(jì)算機(jī)組成，與計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的相互關(guān)系與影響.

結(jié)構(gòu)相同，可用不同的組成。如系列機(jī)中不同型號(hào)的機(jī)器結(jié)構(gòu)相同，但高檔機(jī)往往采用重疊流水等技術(shù)。

組成相同，實(shí)現(xiàn)可不同。如主存可用雙極型，也可用M0S型等。

結(jié)構(gòu)不同組成不同，組成的進(jìn)步會(huì)促進(jìn)結(jié)構(gòu)的進(jìn)步，如微程序控制。

結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合應(yīng)用和可能采用的組成。組成上面決定于結(jié)構(gòu)，下面受限于實(shí)現(xiàn)。

組成與實(shí)現(xiàn)的權(quán)衡取決于性價(jià)比等；結(jié)構(gòu)、組成、實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容不同時(shí)期會(huì)不同。

6、簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)用軟件實(shí)現(xiàn)和用硬件實(shí)現(xiàn)各自優(yōu)缺點(diǎn)

硬件優(yōu)點(diǎn)：速度快，節(jié)省存儲(chǔ)時(shí)間；缺點(diǎn)：成本高，利用率低，降低靈活性、適用性。

軟件優(yōu)點(diǎn)：成本低，提高靈活性、適用性；缺點(diǎn)：速度慢，增加存儲(chǔ)時(shí)間、軟件設(shè)計(jì)費(fèi)。

7、試述由上往下設(shè)計(jì)思路，山下往上設(shè)計(jì)思路和他們所存在的問題

由上往下：先考慮應(yīng)用要求，再逐級(jí)往下考慮怎樣實(shí)現(xiàn)。適用于專業(yè)機(jī)

由下往上：根據(jù)已有器件，逐級(jí)往上.六七十年代通用機(jī)設(shè)計(jì)思路。

以上方法存在的問題是軟、硬件脫節(jié)。

8、試述由中間開始的設(shè)計(jì)思路及其優(yōu)點(diǎn)

既考慮應(yīng)用也考慮現(xiàn)有器件，由軟硬件分界面向兩端設(shè)計(jì)。

優(yōu)點(diǎn)：并行設(shè)計(jì)，縮短周期。

9、問什么要進(jìn)行軟件移植？

軟件的相對(duì)成本越來越高，應(yīng)重新分配軟、硬件功能。但：

成熟軟件不能放棄；已有軟件修改困難；重新設(shè)計(jì)軟件經(jīng)濟(jì)上不劃算。

10、簡(jiǎn)述采用統(tǒng)一高級(jí)語言方法，適用場(chǎng)合,存在問題和應(yīng)采取的策略.

定義：是指為所有程序員使用的完全通用的高級(jí)語言。

適用場(chǎng)合：軟件移植方便。

存在問題：目前語言的語法、語義結(jié)構(gòu)不同；人們的看法不同；同一語言在不同機(jī)器上不通用；程序員的

習(xí)慣

應(yīng)采取的策略：可一定范圍內(nèi)統(tǒng)一匯編語言，結(jié)構(gòu)相同機(jī)器間搞系列機(jī)。

11、筒述采用系列機(jī)方法，適用場(chǎng)合，好處，存在問題和應(yīng)采取的策略.

定義：根據(jù)軟硬件界面的系列結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)軟件和不同檔次的系列機(jī)器。

適用場(chǎng)合：同一系列內(nèi)軟件兼容

好處：呼應(yīng)“中間開始”設(shè)計(jì)思路；緩解軟件要求穩(wěn)定環(huán)境和硬件發(fā)展迅速的矛盾.

存在問題：軟件兼容有時(shí)會(huì)阻礙系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變革。

策略：堅(jiān)持這一方法，但到一定時(shí)候要發(fā)展新系列，還可采用模擬仿真。

12、簡(jiǎn)述采用模擬與仿真方法，適用場(chǎng)合，好處，存在問題和應(yīng)采取的策略.

模擬

定義：用機(jī)器語言解釋另一指令系統(tǒng)

適用場(chǎng)合:運(yùn)行時(shí)間短，使用次數(shù)少，時(shí)間上無限制。

好處：可在不同系統(tǒng)間移植。

存在問題：結(jié)構(gòu)差異大時(shí)，運(yùn)行速度下降，實(shí)時(shí)性差。

策略：與仿真結(jié)合

仿真

定義：用微程序解釋令一指令系統(tǒng)

適用場(chǎng)合：結(jié)構(gòu)差別不大的系統(tǒng)

好處：運(yùn)行速度快

存在問題：結(jié)構(gòu)差別大時(shí)，很難仿真。

策略：與模擬結(jié)合，發(fā)展異種機(jī)連網(wǎng)。

13、模擬與仿真區(qū)別是什么？

模擬：機(jī)器語言解釋，在主存中；仿真：微程序解釋，在控制存儲(chǔ)器中。

14、器件的發(fā)展如何改變邏輯設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)方法？

一是由邏輯化簡(jiǎn)轉(zhuǎn)為采用組成技術(shù)規(guī)模生產(chǎn)，規(guī)模集成，并盡量采用通用器件

二是由全硬設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)為微匯編、微高級(jí)語言、CAD等軟硬結(jié)合和自動(dòng)設(shè)計(jì)。

15、為什么說器件的發(fā)展是推動(dòng)結(jié)構(gòu)和組成前進(jìn)的關(guān)鍵因素？

器件集成度提高，促使機(jī)器主頻、速度提高；可靠性提高，促使采用流水技術(shù)；

高速、廉價(jià)的半導(dǎo)體促使CACHE和虛擬內(nèi)存的實(shí)現(xiàn)；現(xiàn)場(chǎng)型PMOS促使微程序技術(shù)的應(yīng)用；

性價(jià)比提高使新的組成下移到中小型機(jī)上。

16、除了分布處理,MPP和機(jī)群系統(tǒng)以外,并行處理計(jì)算機(jī)按其基本結(jié)構(gòu)特征可分為那幾種不同的結(jié)構(gòu)?例舉

他們要解決的主要問題

流水線處理機(jī)：多個(gè)部件時(shí)間上并行執(zhí)行。擁塞控制，沖突防止，流水線調(diào)度。

陣列處理機(jī)：空間上并行。處理單元靈活，規(guī)律的互連模式和互連網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器中的分布算法。

多處理機(jī)：時(shí)間和空間上的異步并行。多CPU間互連，進(jìn)程間的同步和通訊，多CPU間調(diào)度。

數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)：數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)令牌在指令間傳遞。硬件組織和結(jié)構(gòu)，高效數(shù)據(jù)流語言。

17、簡(jiǎn)單說明多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和多處理機(jī)系統(tǒng)的區(qū)別

都屬于多機(jī)系統(tǒng)，區(qū)別：

多處理機(jī)是多臺(tái)處理機(jī)組成的單機(jī)系統(tǒng)，多計(jì)算機(jī)是多臺(tái)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)。

多處理機(jī)中各處理機(jī)邏輯上受統(tǒng)一的OS控制，多計(jì)算機(jī)的OS邏輯上獨(dú)立。

多處理機(jī)間以單數(shù)據(jù)、向量、數(shù)組、文件交互作用，多計(jì)算機(jī)經(jīng)通道或通信線路以數(shù)據(jù)流形式進(jìn)行.

多處理機(jī)作業(yè)、任務(wù)、指令、數(shù)據(jù)各級(jí)并行，多計(jì)算機(jī)多個(gè)作業(yè)并行。

18、簡(jiǎn)述幾種耦合度的特征

最低：無物理連接，如脫機(jī)系統(tǒng)。

松散：通信線路互連，適于分布處理

緊密：總線或數(shù)據(jù)開關(guān)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、任務(wù)、作業(yè)級(jí)并行。

再補(bǔ)充三個(gè)

19、軟件移植的途徑，各受什么限制？

統(tǒng)一高級(jí)語言：只能相對(duì)統(tǒng)一

系列機(jī)：只能在結(jié)構(gòu)相同或相近的機(jī)器間移植

模擬：機(jī)器語言差別大時(shí)，速度慢

仿真：靈活性和效率差，機(jī)器差異大時(shí)仿真困難。

20、并行處理數(shù)據(jù)的四個(gè)等級(jí)，給出簡(jiǎn)單解釋，各舉一例

位串字串：無并行性，如位串行計(jì)算機(jī)。

位并字串：一個(gè)字的所有位并行，如簡(jiǎn)單并行的單處理機(jī)。

位片串字并：多個(gè)字的同一位并行，如相連處理機(jī)。

全并行：同時(shí)處理多個(gè)字的多個(gè)位，如全并行陣列機(jī)。

21、設(shè)計(jì)乘法指令時(shí)，結(jié)構(gòu)、組成、實(shí)現(xiàn)各考慮什么？

結(jié)構(gòu)：是否設(shè)計(jì)乘法

組成：是否配置高速乘法器

實(shí)現(xiàn)：考慮器件集成度類型數(shù)量及微組裝技術(shù)。

課后習(xí)題

第一章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本概念

1.有一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可按功能分成4級(jí)，每級(jí)的指令互不相同，每一級(jí)的指令都比其下一級(jí)的指令在效能

上強(qiáng)M倍，即第i級(jí)的一條指令能完成第i-1級(jí)的M條指令的計(jì)算量?，F(xiàn)若需第i級(jí)的N條指令解釋第i+1

級(jí)的一條指令，而有一段第1級(jí)的程序需要運(yùn)行Ks,問在第2、3和4級(jí)上一段等效程序各需要運(yùn)行多長(zhǎng)

時(shí)間？

答：

第2級(jí)上等效程序需運(yùn)行：(N/M)*Ks。第3級(jí)上等效程序需運(yùn)行：(N/M)*(N/M)*Ks。第4級(jí)上等效程

序需運(yùn)行：(N/M)*(N/M)*(N/M)*Ks。

note:

由題意可知：第i級(jí)的一條指令能完成第i-1級(jí)的M條指令的計(jì)算量。而現(xiàn)在第i級(jí)有N條指令解釋

第i+1級(jí)的一條指令，那么，我們就可以用N/M來表示N/M表示第i+1級(jí)需(N/M)條指令來完成第i級(jí)的

計(jì)算量。所以，當(dāng)有一段第1級(jí)的程序需要運(yùn)行Ks時(shí)，在第2級(jí)就需要(N/M)Ks,以此類推

2.硬件和軟件在什么意義上是等效的？在什么意義上又是不等效的？試舉例說明。

答：

軟件和硬件在邏輯功能上是等效的，原理上，軟件的功能可用硬件或固件完成，硬件的功能也可用軟

件模擬完成.但是實(shí)現(xiàn)的性能價(jià)格比，實(shí)現(xiàn)的難易程序不同。

在DOS操作系統(tǒng)時(shí)代，漢字系統(tǒng)是一個(gè)重要問題，早期的漢字系統(tǒng)的字庫和處理程序都固化在漢卡

(硬件)上，而隨著CPU、硬盤、內(nèi)存技術(shù)的不斷發(fā)展，UCDOS把漢字系統(tǒng)的所有組成部份做成一個(gè)軟

件。

3.試以實(shí)例說明計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)組成與計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)之間的相互關(guān)系與影響。

答：

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)組成、計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)互不相同，但又相互影響。

(1)計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相同，但可采用不同的組成。如IBM370系列有115、125、135、158、168

等由低檔到高檔的多種型號(hào)機(jī)器。從匯編語言、機(jī)器語言程序設(shè)計(jì)者看到的概念性結(jié)構(gòu)相同，均是由中央

處理機(jī)/主存，通道、設(shè)備控制器，外設(shè)4級(jí)構(gòu)成。其中，中央處理機(jī)都有相同的機(jī)器指令和匯編指令系統(tǒng),

只是指令的分析、執(zhí)行在低檔機(jī)上采用順序進(jìn)行，在高檔機(jī)上采用重疊、流水或其它并行處理方式。

(2)相同的組成可有多種不同的實(shí)現(xiàn)。如主存器件可用雙極型的，也可用MOS型的；可用VLSI單

片，也可用多片小規(guī)模集成電路組搭。

(3)計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不同，會(huì)使采用的組成技術(shù)不同，反之組成也會(huì)影響結(jié)構(gòu)。如為實(shí)現(xiàn)

A:=B+CD:=E*F,可采用面向寄存器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，也可采用面向主存的三地址尋址方式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。要提高

運(yùn)行速度，可讓相加與相乘并行，為此這兩種結(jié)構(gòu)在組成上都要求設(shè)置獨(dú)立的加法器和乘法器。但對(duì)面向

寄存器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)還要求寄存器能同時(shí)被訪問，而對(duì)面向主存的三地址尋址方式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)并無此要求，

倒是要求能同時(shí)形成多個(gè)訪存操作數(shù)地址和能同時(shí)訪存。又如微程序控制是組成影響結(jié)構(gòu)的典型。通過改

變控制存儲(chǔ)器中的微程序，就可改變系統(tǒng)的機(jī)器指令，改變結(jié)構(gòu)。如果沒有組成技術(shù)的進(jìn)步，結(jié)構(gòu)的進(jìn)展

是不可能的。

綜上所述，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須結(jié)合應(yīng)用考慮，為軟件和算法的實(shí)現(xiàn)提供更多更好的支持，同時(shí)要考

慮可能采用和準(zhǔn)備采用的組成技術(shù)。應(yīng)避免過多地或不合理地限制各種組成、實(shí)現(xiàn)技術(shù)的采用和發(fā)展，盡

量做到既能方便地在低檔機(jī)上用簡(jiǎn)單便宜的組成實(shí)現(xiàn)，又能在高檔機(jī)上用復(fù)雜較貴的組成實(shí)現(xiàn)，這樣，結(jié)

構(gòu)才有生命力；組成設(shè)計(jì)上面決定于結(jié)構(gòu)，下面受限于實(shí)現(xiàn)技術(shù)。然而，它可與實(shí)現(xiàn)折衷權(quán)衡。例如，為

達(dá)到速度要求，可用簡(jiǎn)單的組成但卻是復(fù)雜的實(shí)現(xiàn)技術(shù)，也可用復(fù)雜的組成但卻是一般速度的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。

前者要求高性能的器件，后者可能造成組成設(shè)計(jì)復(fù)雜化和更多地采用專用芯片。

組成和實(shí)現(xiàn)的權(quán)衡取決于性能價(jià)格比等因素；結(jié)構(gòu)、組成和實(shí)現(xiàn)所包含的具體內(nèi)容隨不同時(shí)期及不同

的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)會(huì)有差異。軟件的硬化和硬件的軟件都反映了這一事實(shí)。VLSI的發(fā)展更使結(jié)構(gòu)組成和實(shí)現(xiàn)

融為一體，難以分開。

4.什么是透明性概念？對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，下列哪些是透明的？哪些是不透明的？

存儲(chǔ)器的模m交叉存??；浮點(diǎn)數(shù)據(jù)表示；I/O系統(tǒng)是采用通道方式還是外圍處理機(jī)方式；數(shù)據(jù)總線寬度；

字符行運(yùn)算指令；陣列運(yùn)算部件；通道是采用結(jié)合型還是獨(dú)立型；PDP-11系列的單總線結(jié)構(gòu)；訪問方式保

護(hù)；程序性中斷；串行、重疊還是流水控制方式；堆棧指令；存儲(chǔ)器最小編址單位；Cache存儲(chǔ)器。

答：

透明指的是客觀存在的事物或?qū)傩詮哪硞€(gè)角度看不到。

透明的有：存儲(chǔ)器的模m交叉存?。粩?shù)據(jù)總線寬度；陣列運(yùn)算部件；通道是采用結(jié)合型還是獨(dú)立型；

PDP-11系列的單總線結(jié)構(gòu)串行、重疊還是流水控制方式；Cache存儲(chǔ)器。

不透明的有：浮點(diǎn)數(shù)據(jù)表示；I/O系統(tǒng)是采用通道方式還是外圍處理機(jī)方式；字符行運(yùn)算指令；訪問

方式保護(hù)；程序性中斷；；堆棧指令；存儲(chǔ)器最小編址單位。

5.從機(jī)器(匯編)語言程序員看，以下哪些是透明的？

指令地址寄存器；指令緩沖器；時(shí)標(biāo)發(fā)生器；條件寄存器；乘法器；主存地址寄存器；磁盤外設(shè)；先行進(jìn)

位鏈；移位器；通用寄存器；中斷字寄存器。

答：

透明的有：指令緩沖器、時(shí)標(biāo)發(fā)生器、乘法器、先進(jìn)先出鏈、移位器、主存地址寄存器。

6.下列哪些對(duì)系統(tǒng)程序員是透明的？哪些對(duì)應(yīng)用程序員是透明的？

系列機(jī)各檔不同的數(shù)據(jù)通路寬度；虛擬存儲(chǔ)器；Cache存儲(chǔ)器；程序狀態(tài)字；”啟動(dòng)I/O"指令；“執(zhí)行”指

令；指令緩沖寄存器。

答：

對(duì)系統(tǒng)程序員透明的有：系列機(jī)各檔不同的數(shù)據(jù)通路寬度；Cache存儲(chǔ)器；指令緩沖寄存器；

對(duì)應(yīng)用程序員透明的有：系列機(jī)各檔不同的數(shù)據(jù)通路寬度；Cache存儲(chǔ)器；指令緩沖寄存器；虛擬存

儲(chǔ)器；程序狀態(tài)字；“啟動(dòng)I/O”指令。

note:

系列機(jī)各檔不同的數(shù)據(jù)通路寬度、Cache存貯器、指令緩沖寄存器屬于計(jì)算機(jī)組成，對(duì)系統(tǒng)和程序員

和應(yīng)用程序員都是透明的。

虛擬存貯器、程序狀態(tài)字、“啟動(dòng)I/O”指令，對(duì)系統(tǒng)程序員是不透明的，而對(duì)應(yīng)用程序員卻是透明的。

“執(zhí)行”指令則對(duì)系統(tǒng)程序員和應(yīng)用程序員都是不透明的。

7.想在系列機(jī)中發(fā)展一種新型號(hào)機(jī)器，你認(rèn)為下列哪些設(shè)想是可以考慮的，哪些則不行的？為什么？

新增加字符數(shù)據(jù)類型和若干條字符處理指令，以支持事務(wù)處理程序的編譯。

(2)為增強(qiáng)中斷處理功能，將中斷分級(jí)由原來的4級(jí)增加到5級(jí)，并重新調(diào)整中斷響應(yīng)的優(yōu)先次序。

(3)在CPU和主存之間增設(shè)Cache存儲(chǔ)器，以克服因主存訪問速率過低而造成的系統(tǒng)性能瓶頸。

(4)為解決計(jì)算誤差較大，將機(jī)器中浮點(diǎn)數(shù)的下溢處理方法由原來的恒置“1”法，改為用ROM存取下

溢處理結(jié)果的查表舍入法。

(5)為增加尋址靈活性和減少平均指令字長(zhǎng)，將原等長(zhǎng)操作碼指令改為有3類不同碼長(zhǎng)的擴(kuò)展操作碼；

將源操作數(shù)尋址方式由操作碼指明改成如VAX-11那種設(shè)尋址方式位字段指明。

(6)將CPU與主存間的數(shù)據(jù)通路寬度由16位擴(kuò)展成32位，以加快主機(jī)內(nèi)部信息的傳送。

(7)為減少公用總路線的使用沖突，將單總線改為雙總線。

(8)把原0號(hào)通用寄存器改作堆棧指示器。

答：

可以考慮的有：1,3,4,6,7。不可以考慮的有：2,5,8。

原則是看改進(jìn)后能否保持軟件的可移植性。

PS.為了能使軟件長(zhǎng)期穩(wěn)定，就要在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期里保證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基本不變，因此在確定系列結(jié)構(gòu)時(shí)

要非常慎重。其中最主要是確定好系列機(jī)的指令系統(tǒng)、數(shù)據(jù)表示及概念性結(jié)構(gòu)。既要考慮滿足應(yīng)用的各種

需要和發(fā)展，又要考慮能方便地采用從低速到高速的各種組成的實(shí)現(xiàn)技術(shù)，即使用復(fù)雜、昂貴的組成實(shí)現(xiàn)

時(shí)，也還能充分發(fā)揮該實(shí)現(xiàn)方法所帶來的好處。

8.并行處理計(jì)算機(jī)除分布處理、MPP和機(jī)群系統(tǒng)外，有哪4種基本結(jié)構(gòu)？列舉它們各自要解決的主要問題。

答：

除了分布處理，MPP和機(jī)群系統(tǒng)外，并行處理計(jì)算機(jī)按其基本結(jié)構(gòu)特征可分為流水線計(jì)算機(jī)，陣列處

理機(jī)，多處理機(jī)和數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)四種不同的結(jié)構(gòu)。

流水線計(jì)算機(jī)主要通過時(shí)間重疊，讓多個(gè)部件在時(shí)間上交劃重疊地并行招待運(yùn)算和處理，以實(shí)現(xiàn)時(shí)間

上的并行。它主要應(yīng)解決：擁塞控制，沖突防止，流水線調(diào)度等問題。

陣列處理機(jī)主要通過資源重復(fù)實(shí)現(xiàn)空間上的并行。它主要應(yīng)解決：處理單元靈活、規(guī)律的互連模式和

互連網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器中的分布算法等問題。

多處理機(jī)主要通過資源共享，讓一組計(jì)算機(jī)在統(tǒng)一的操作系統(tǒng)全盤控制下，實(shí)現(xiàn)軟件和硬件各級(jí)上的

相互作用，達(dá)到時(shí)間和空間上的異步并行。它主要應(yīng)解決：處理機(jī)間互連等硬件結(jié)構(gòu)，進(jìn)程間的同上步

和通訊，多處理機(jī)調(diào)度等問題。

數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)設(shè)有共享變量的概念，指令執(zhí)行順序只受指令中數(shù)據(jù)的相關(guān)性制約。數(shù)據(jù)是以表示某一

操作數(shù)或參數(shù)已準(zhǔn)備就緒的數(shù)據(jù)令牌直接在指令之間傳遞。它主要應(yīng)解決：研究合適的硬件組織和結(jié)構(gòu)，

高效執(zhí)行的數(shù)據(jù)流語言等問題。

9.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的3T性能目標(biāo)是什么？

答：

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的3T性能目標(biāo)是1TFL0PS計(jì)算能力，1TBYTE主存容量和1TBYTES的I/O帶寬

課后習(xí)題

第二章數(shù)據(jù)表示與指令系統(tǒng)

1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和機(jī)器的數(shù)據(jù)表示之間是什么關(guān)系？確定和引入數(shù)據(jù)表示的基本原則是什么？

答：

數(shù)據(jù)表示是能由硬件直接識(shí)別和引用的數(shù)據(jù)類型。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)反映各種數(shù)據(jù)元素或信息單元之間的結(jié)構(gòu)

關(guān)系。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要通過軟件映象變換成機(jī)器所具有的各種數(shù)據(jù)表示實(shí)現(xiàn)，所以數(shù)據(jù)表示是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的組成元

素。不同的數(shù)據(jù)表示可為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)提供不同的支持，表現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)效率和方便性不同。數(shù)據(jù)表示和數(shù)

據(jù)結(jié)構(gòu)是軟件、硬件的交界面。

除基本數(shù)據(jù)表示不可少外，高級(jí)數(shù)據(jù)表示的引入遵循以下原則：

(1)看系統(tǒng)的效率有否提高，是否養(yǎng)活了實(shí)現(xiàn)時(shí)間和存儲(chǔ)空間。

(2)看引入這種數(shù)據(jù)表示后，其通用性和利用率是否高。

2.標(biāo)志符數(shù)據(jù)表示與描述符數(shù)據(jù)表示有何區(qū)別？描述符數(shù)據(jù)表示與向量數(shù)據(jù)表示對(duì)向量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所提供的

支持有什么不同？

答：

標(biāo)志符數(shù)據(jù)表示與描述符數(shù)據(jù)表示的差別是標(biāo)志符與每個(gè)數(shù)據(jù)相連，合存于同存儲(chǔ)單元，描述單個(gè)

數(shù)據(jù)的類型特性;描述符是與數(shù)據(jù)分開存放，用于描述向量、數(shù)組等成塊數(shù)據(jù)的特征。

描述符數(shù)據(jù)表示為向量、數(shù)組的的實(shí)現(xiàn)提供了支持，有利于簡(jiǎn)化高級(jí)語言程序編譯中的代碼生成，可

以比變址法更快地形成數(shù)據(jù)元素的地址。但描述符數(shù)據(jù)表示并不支持向量、數(shù)組數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的高效實(shí)現(xiàn)。而

在有向量、數(shù)組數(shù)據(jù)表示的向量處理機(jī)上，硬件上設(shè)置有豐富的賂量或陣列運(yùn)算指令，配有流水或陣列方

式處理的高速運(yùn)算器，不僅能快速形成向量、數(shù)組的元素地址，更重要的是便于實(shí)現(xiàn)把向量各元素成塊預(yù)

取到中央處理機(jī)，用一條向量、數(shù)組指令流水或同時(shí)對(duì)整個(gè)向量、數(shù)組高速處理.如讓硬件越界判斷與元

素運(yùn)算并行。這些比起用與向量、陣列無關(guān)的機(jī)器語言和數(shù)據(jù)表示串行實(shí)現(xiàn)要高效的多。

3.堆棧型機(jī)器與通用寄存器型機(jī)器的主要區(qū)別是什么？堆棧型機(jī)器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為程序調(diào)用的哪些操作提供了

支持？

答：

通用寄存器型機(jī)器對(duì)堆棧數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的支持是較差的。表現(xiàn)在：(1)堆棧操作的指令少，功能單一；

(2)堆棧在存儲(chǔ)器內(nèi)，訪問堆棧速度低；(3)堆棧通常只用于保存于程序調(diào)用時(shí)的返回地址，少量用堆棧實(shí)現(xiàn)

程序間的參數(shù)傳遞。

而堆棧型機(jī)器則不同，表現(xiàn)在：(1)有高速寄存器組成的硬件堆棧，并與主存中堆棧區(qū)在邏輯上組成整

體，使堆棧的訪問速度是寄存器的，容量是主存的；(2)豐富的堆棧指令可對(duì)堆棧中的數(shù)據(jù)進(jìn)行各種運(yùn)算和

處理；(3)有力地支持高級(jí)語言的編譯；(4)有力地支持子程序的嵌套和遞歸調(diào)用.

堆棧型機(jī)器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有力地支持子程序的嵌套和遞歸調(diào)用。在程序調(diào)用時(shí)將返回地址、條件碼、關(guān)鍵

寄存器的內(nèi)容等全部壓入堆棧，待子程序返回時(shí)，再從堆棧中彈出。

4.設(shè)某機(jī)階值6位、尾數(shù)48位，階符和數(shù)符不在其內(nèi)，當(dāng)尾數(shù)分別以2、8、16為基時(shí)，在非負(fù)階、正尾

數(shù)、規(guī)格化數(shù)情況下，求出其最小階、最大階、階的個(gè)數(shù)、最小尾數(shù)值、最大尾數(shù)值、可表示的最小值和

最大值及可表示的規(guī)格化數(shù)的總個(gè)數(shù)。

解：

依題意知:p=6m=48rm=2,8,16,m'=m/log2(rm),列下表：

p=6,m=48,rm=2(m'=48)p=6,m=48,rm=8(m'=16)p=6,m=48,rm=16(m'=12)

最小階(非負(fù)階，最小為0)000

最大階(2Ap-l)2A6-12A6-12A6-1

A

最小尾數(shù)值(m1(-1))1/21/81/16

最大尾數(shù)值(l-rmA(-m))1-2A(-48)1-8八(-16),即(1-2八(-48))1-16A(-12),即(1-2A(-48))

可表示的最小值1/21/81/16

可表示的最大值2A63*(1-2A(-48))8A63*(1-8A(-16))16A63*(1-16A(-12))

階的個(gè)數(shù)(2、)2A62A62A6

可表示的尾數(shù)的個(gè)數(shù)2A48*(2-l)/28A16*(8-1)/816A12*(16-1)/16

可表示的規(guī)格化數(shù)的個(gè)數(shù)2A6*2A48*(2-l)/22八6*876*(8-1)/82A6*16A12*(16-1)/16

note:

可表示的最小值=rm以最小階)*最小尾數(shù)值=rm△0*rm以-l)=rm人(-1);

可表示的最大值=rmA(最大階)*最大尾數(shù)值=rmA(2Ap-1)*(1-rmA(-m'));

可表示的尾數(shù)的個(gè)數(shù)=rr0Am'*(rm-1)/rm;

可表示的規(guī)格化數(shù)的個(gè)數(shù)=階的個(gè)數(shù)*尾數(shù)的個(gè)數(shù)=2Ap*rrr1Arrf*(rm-1)/rm。

5.(1)浮點(diǎn)數(shù)系統(tǒng)使用的階基rp=2,階值位數(shù)p=2,尾數(shù)基值rm=10,以rm為基的尾數(shù)位數(shù)m"=l,按照使用

的倍數(shù)來說，等價(jià)于m=4,試計(jì)算在非負(fù)階、正尾數(shù)、規(guī)格化情況下的最小尾數(shù)值、最大尾數(shù)值、最大階

值、可表示的最小值和最大值及可表示數(shù)的個(gè)數(shù)。

(2)對(duì)于rp=2,p=2,rm=4,m，=2,重復(fù)以上計(jì)算。

解：

依題意列下表：

p=2,rm=10,m'=1p=2,rm=4,m—2

最小尾數(shù)值10A-1=0.14A-1=0.25

最大尾數(shù)值1-10A-1=0.91-4A-2=15/16

最大階值2pA-l=33

可表示的最小值010.25

可表示的最大值10A3*0.9=9004人3*15/16=60

可表示數(shù)的個(gè)數(shù)3648

題中“按照使用的倍數(shù)來說，等價(jià)于m=4,"這個(gè)m=4,因?yàn)?人3<10<2人4,等價(jià)為實(shí)際要4個(gè)二進(jìn)制位,

表示RM=10為基的--位

6.由4位數(shù)(其中最低位為下溢附加位)經(jīng)ROM查表舍入法，下溢處理成3位結(jié)果，設(shè)計(jì)使下溢處理平

均誤差接近于零的ROM表,列出ROM編碼表地址與內(nèi)容的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

解：

ROM編碼表地址與內(nèi)容的對(duì)應(yīng)關(guān)系

地址000000010010001101000101011001111000100110101011

1100110111101111

內(nèi)容000001001010010011011100100101101110110111111111

7.變址尋址和基址尋址各適用于何種場(chǎng)合？設(shè)計(jì)一種只用6位地址碼就可指向一個(gè)大地址空間中任意64個(gè)

地址之一的尋址機(jī)構(gòu)。

答：

基址尋址是對(duì)邏輯地址空間到物理地址空間變換的支持，以利于實(shí)現(xiàn)程序的動(dòng)態(tài)再定位。變址尋址是

對(duì)數(shù)組等數(shù)據(jù)塊運(yùn)算的支持，以利于循環(huán)。將大地址空間64個(gè)地址分塊，用基址寄存器指出程序所在塊

號(hào)，用指令中6位地址碼表示該塊內(nèi)64個(gè)地址之一，這樣基址和變址相結(jié)合可訪問大地址任意64個(gè)地址

之一。比如地址空間很大，為0-1023,只用6位地址碼就可以指向這1024個(gè)地址中的任意64個(gè)。

剖析：

比如地址空間很大，1024,就是分成16個(gè)塊，塊號(hào)放在寄存器中，塊內(nèi)地址放在地址位中，寄存器

內(nèi)容和地址位結(jié)合，就能達(dá)到要求了。

8.經(jīng)統(tǒng)計(jì)，某機(jī)器14條指令的使用頻度分別為：

0.01,0.15,0.12,0.03,0.02,0.04,0.02,0.04,0.01,0.13,0.15,0.14,0.11,0.03?分別求出用等長(zhǎng)碼、Huffman碼、只有

兩種碼長(zhǎng)的擴(kuò)展操作碼3種編碼方式的操作碼平均碼長(zhǎng)。

解：

等長(zhǎng)操作碼的平均碼長(zhǎng)=4位;Huffman編碼的平均碼長(zhǎng)=3.38位;只有兩種碼長(zhǎng)的擴(kuò)展操作碼的平均碼

長(zhǎng)=3.4位。

9.若某機(jī)要求：三地址指令4條，單地址指令255條，零地址指令16條。設(shè)指令字長(zhǎng)為12位.每個(gè)地址

碼長(zhǎng)為3位。問能否以擴(kuò)展操作碼為其編碼?如果其中單地址指令為254條呢?說明其理由。

答：

①不能用擴(kuò)展碼為其編碼。

V指令字長(zhǎng)12位，每個(gè)地址碼占3位；

二三地址指令最多是2八(12-3-3-3)=8條，現(xiàn)三地址指令需4條，

二可有4條編碼作為擴(kuò)展碼，

單地址指令最多為4X2A3X2A3=2八8=256條，

現(xiàn)要求單地址指令255條，可有一條編碼作擴(kuò)展碼

...零地址指令最多為1X2人3=8條

不滿足題目要求

二不可能以擴(kuò)展碼為其編碼。

②若單地址指令254條，可以用擴(kuò)展碼為其編碼。

???依據(jù)①中推導(dǎo)，單地址指令中可用2條編碼作為擴(kuò)展碼

零地址指令為2X2八3=16條，滿足題目要求

note:

三地址指令格式：操作碼地址碼地址碼地址碼

3位3位3位3位

單地址指令格式：操作碼地址碼

9位3位

所以前面9位由于三地址指令用了最前面3位，還有中間6位可作為編碼（也就是總共可以有9位作

為單地址指令的指令操作碼的編碼）。減去3地址指令的4條，有4*2人6=256條，但由于題目要求要有255

條，所以剩下一個(gè)編碼，已經(jīng)用了9位的全部編碼，最后零地址指令（全部12位都可作為操作碼的編碼）

還有1*2人3=8（這是12位編碼中最后三位的）若只要求254種，則可以有（256-254）*2人3=16條

10.某機(jī)指令字長(zhǎng)16位。設(shè)有單地址指令和雙地址指令兩類。若每個(gè)地址字段為6位.且雙地址指令有X條。

問單地址指令最多可以有多少條？

答：

單地址指令最多為（16-X）X2人6

P.S.雙地址指令最多是2人（16-6-6尸2八4=16條,現(xiàn)雙地址指令有X條，

，可有（16-X）條編碼作為擴(kuò)展碼，

單地址指令最多為（6X）X2八6=256條

11.何謂指令格式的優(yōu)化?簡(jiǎn)要列舉包括操作碼利地址碼兩部分的指令格式優(yōu)化可采用的各種途徑和思路。

答：

指令格式的優(yōu)化指如何用最短位數(shù)表示指令的操作信息和地址信息，使程序中指令的平均字長(zhǎng)最短。

①操作碼的優(yōu)化

采用Huffman編碼和擴(kuò)展操作碼編碼。

②對(duì)地址碼的優(yōu)化：

采用多種尋址方式；

采用0、1、2、3等多種地址制；

在同種地址制內(nèi)再采用多種地址形式，如寄存器-寄存器型、寄存器-主存型、主存-主存型等；

在維持指令字在存儲(chǔ)器內(nèi)按整數(shù)邊界存儲(chǔ)的前提下，使用多種不同的指令字長(zhǎng)度。

12.某模型機(jī)9條指令使用頻率為：

ADD（加）30%SUB（減）24%JOM（按負(fù)轉(zhuǎn)移）6%

STO（存）7%JMP（轉(zhuǎn)移）7%SHR（右移）2%

CIL（循環(huán)）3%CLA（清加）20%STP（停機(jī)）1%

要求有兩種指令字長(zhǎng)，都按雙操作數(shù)指令格式編排，采用擴(kuò)展操作碼，并限制只能有兩種操作碼碼長(zhǎng)。設(shè)

該機(jī)有若干通用寄存器，主存為16位寬，按字節(jié)編址，采用按整數(shù)邊界存儲(chǔ)。任何指令都在一個(gè)主存周

期中取得，短指令為寄存器-寄存器型，長(zhǎng)指令為寄存器-主存型，主存地址應(yīng)能變址尋址。

（1）僅根據(jù)使用頻率，不考慮其它要求，設(shè)計(jì)出全Huffman操作碼，計(jì)算其平均碼長(zhǎng)；

（2）考慮題目全部要求，設(shè)計(jì)優(yōu)化實(shí)用的操作形式，并計(jì)算其操作碼的平均碼長(zhǎng)；

（3）該機(jī)允許使用多少可編址的通用寄存器？

（4）回出該機(jī)兩種指令字格式，標(biāo)出各字段之位數(shù)；

（5）指出訪存操作數(shù)地址尋址的最大相對(duì)位移量為多少個(gè)字節(jié)？

解：

第（1）和（2）中Huffman和擴(kuò)展操作碼的編碼及平均碼長(zhǎng)如下表：

指令li使用頻度PiHuffman編碼擴(kuò)展操作碼編碼

Il

12

13

14

15

16

17

18

1930%

24%

20%

7%

7%

6%

3%

2%

1%10

00

01

1100

1101

1110

11110

111110

minoo

01

10

11000

11001

11010

11011

11100

11101

西個(gè)馬pili2.612.78

⑶8個(gè)。

(4)兩種指令格式如下圖所示:

2位3位3位

OPRIR2

操作碼寄存器1寄存器2

5位3位3位5位

OPRIXd

操作碼寄存器1變址寄存器相對(duì)位移

主存邏輯地址

(5)訪存操作數(shù)地址尋址的最大相對(duì)位移量為32個(gè)字節(jié)。

13.設(shè)計(jì)RISC機(jī)器的一般原則及可采用的基本技術(shù)有那些？

答：

一般原則：

(1)確定指令系統(tǒng)時(shí)，只選擇使用頻度很高的指令及少量有效支持操作系統(tǒng)，高級(jí)語言及其它功能的指

令；

(2)減少尋址方式種類，?般不超過兩種；

(3)讓所有指令在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)完成；

(4)擴(kuò)大通用寄存器個(gè)數(shù)，一般不少于32個(gè)，盡量減少訪存次數(shù)；

(5)大多數(shù)指令用硬聯(lián)實(shí)現(xiàn)，少數(shù)用微程序?qū)崿F(xiàn)；

(6)優(yōu)化編譯程序，簡(jiǎn)單有效地支持高級(jí)語言實(shí)現(xiàn)。

基本技術(shù)：

(1)按RISC一般原則設(shè)計(jì)，即確定指令系統(tǒng)時(shí)，選最常用基本指令，附以少數(shù)對(duì)操作系統(tǒng)等支持最有

用的指令，使指令精簡(jiǎn)。編碼規(guī)整，尋址方式種類減少到1、2種。

(2)邏輯實(shí)現(xiàn)用硬聯(lián)和微程序相結(jié)合。即大多數(shù)簡(jiǎn)單指令用硬聯(lián)方式實(shí)現(xiàn)，功能復(fù)雜的指令用微程序?qū)?/p>

現(xiàn)。

(3)用重疊寄存器窗口。即：為了減少訪存，減化尋址方式和指令格式，簡(jiǎn)單有效地支持高級(jí)語言中的

過程調(diào)用，在RISC機(jī)器中設(shè)有大量寄存囂，井讓各過程的寄存器窗口部分重疊。

(4)用流水和延遲轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)指令，即可讓本條指令執(zhí)行與下條指令預(yù)取在時(shí)間上重疊。另外，將轉(zhuǎn)移指

令與其前面的一條指令對(duì)換位置，讓成功轉(zhuǎn)移總是在緊跟的指令執(zhí)行之后發(fā)生，使預(yù)取指令不作廢，節(jié)省

一個(gè)機(jī)器周期。

(5)優(yōu)化設(shè)計(jì)編譯系統(tǒng)。即盡力優(yōu)化寄存器分配，減少訪存次數(shù)。不僅要利用常規(guī)手段優(yōu)化編譯，還可

調(diào)整指令執(zhí)行順序，以盡量減少機(jī)器周期等。

14.簡(jiǎn)要比較CISC機(jī)器和RISC機(jī)器各自的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，它們分別存在哪些不足和問題?為什么說今后的發(fā)展

應(yīng)是CISC和RISC的結(jié)合？

答：

CISC結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：機(jī)器指令系統(tǒng)龐大復(fù)雜。

RISC結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：機(jī)器指令系統(tǒng)簡(jiǎn)單，規(guī)模小，復(fù)雜度低。

CISC的問題：

(1)指令系統(tǒng)龐大，一般200條以上；

(2)指令操作繁雜，執(zhí)行速度很低；

(3)難以優(yōu)化生成高效機(jī)器語言程序，編譯也太長(zhǎng)，太復(fù)雜；

(4)由于指令系統(tǒng)龐大，指令的使用頻度不高，降低系統(tǒng)性能價(jià)格比，增加設(shè)計(jì)人員負(fù)擔(dān)。

RISC的問題；

(1)由于指令少，在原CISC上一條指令完成的功能現(xiàn)在需多條RISC指令才能完成，加重匯編語言程

序設(shè)計(jì)負(fù)擔(dān)，增加了機(jī)器語言程序長(zhǎng)度，加大指令信息流量。

(2)對(duì)浮點(diǎn)運(yùn)算和虛擬存儲(chǔ)支持不很強(qiáng)。

(3)RISC編譯程序比CISC難寫。

由于RISC和CISC各有優(yōu)缺點(diǎn)，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)向著兩者結(jié)合，取長(zhǎng)補(bǔ)短方向發(fā)展。

課后習(xí)題

第三章總線、中斷與輸入輸出系統(tǒng)

1.簡(jiǎn)要舉出集中式串行鏈接，定時(shí)查詢和獨(dú)立請(qǐng)求3種總線控制方式的優(yōu)缺點(diǎn)。同時(shí)分析硬件產(chǎn)生故障時(shí)

通訊的可靠性。

答：

控制方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)

串行鏈接(1)選擇算法簡(jiǎn)單。

(2)控制線數(shù)少，只需要3根，且不取決于部件數(shù)量。

(3)可擴(kuò)充性好。(1)對(duì)“總線可用”線及其有關(guān)電路失效敏感。

(2)靈活性差，如果高優(yōu)先級(jí)的部件頻繁要求使用總線，離總線控制器遠(yuǎn)的部件就難以獲得總線使用權(quán)。