第2章計算機體系結構習與題答案

第二章習題

復習題

1．簡述馮?諾依曼原理，馮?諾依曼結構計算機包含哪幾部分部件，其結構以何部件為中心？

答：馮?諾依曼理論的要點包括：指令像數據那樣存放在存儲器中，并可以像數據那樣進行處理；指令格式使用二進制機器碼表示；用程序存儲控制方式工作。這3條合稱馮?諾依曼原理

馮?諾依曼計算機由五大部分組成：運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備，整個結構一般以運算器為中心，也可以以控制器為中心。

(P52-P55)

2．簡述計算機體系結構與組成、實現之間的關系。

答：計算機體系結構通常是指程序設計人員所見到的計算機系統的屬性，是硬件子系統的結構概念及其功能特性。計算機組成(computer organization)是依據計算機體系結構確定并且分配了硬件系統的概念結構和功能特性的基礎上，設計計算機各部件的具體組成，它們之間的連接關系，實現機器指令級的各種功能和特性。同時，為實現指令的控制功能，還需要設計相應的軟件系統來構成一個完整的運算系統。計算機實現，是計算機組成的物理實現, 就是把完成邏輯設計的計算機組成方案轉換為真實的計算機。計算機體系結構、計算機組成和計算機實現是三個不同的概念，各自有不同的含義，但是又有著密切的聯系，而且隨著時間和技術的進步，這些含意也會有所改變。在某些情況下，有時也無須特意地去區分計算機體系結構和計算機組成的不同含義。

(P48-P52)

3．根據指令系統結構劃分，現代計算機包含哪兩種主要的體系結構？

答：根據指令系統結構劃分，現代計算機主要包含：CISC和RISC兩種結構。

(P57)

4．簡述RISC技術的特點？

答：從指令系統結構上看，RISC 體系結構一般具有如下特點：

(1) 精簡指令系統?？梢酝ㄟ^對過去大量的機器語言程序進行指令使用頻度的統計，來選 取其中常用的基本指令，并根據對操作系統、高級語言和應用環境等的支持增設一些最常用的指令;

(2) 減少指令系統可采用的尋址方式種類，一般限制在2或3種;

(3) 在指令的功能、格式和編碼設計上盡可能地簡化和規整，讓所有指令盡可能等長;

(4) 單機器周期指令，即大多數的指令都可以在一個機器周期內完成，并且允許處理器在同一時間內執行一系列的指令。

(P59-60)

5．有人認為，RISC技術將全面替代CISC，這種觀點是否正確，說明理由？

答：不正確。與CISC 架構相比較，RISC計算機具備結構簡單、易于設計和程序執行效率高的特點，但并不能認為RISC 架構就可以取代CISC 架構。事實上，RISC 和CISC 各有優勢，CISC計算機功能豐富，指令執行更加靈活，這些時RISC計算機無法比擬的，當今時代，兩者正在逐步融合，成為CPU設計的新趨勢。

(P60-62)

6．什么是流水線技術？

答：流水線技術，指的是允許一個機器周期內的計算機各處理步驟重疊進行。特別是，當執行一條指令時，可以讀取下一條指令，也就意味著，在任何一個時刻可以有不止一條指令在“流水線”上，每條指令處在不同的執行階段。這樣，即便讀取和執行每條指令的時間保持不變，而計算機的總的吞吐量提高了。

(P60-61)

7．并行處理結構包含哪幾種主要的體系結構，分別有什么特點？

答：流水線計算機：主要通過時間重疊，讓多個部件在時間上交錯重疊地并行執行運算和處理，以實現時間上的并行。

陣列處理機：主要通過資源重復，設置大量算術邏輯單元，在同一控制部件作用下同時運算和處理，以實現空間上的并行。

多處理器系統：主要通過資源共享，讓共享輸入/輸出子系統、數據庫資源及共享或不共享存儲的一組處理機在統一的操作系統全盤控制下，實現軟件和硬件各級上相互作用，達到時間和空間上的異步并行。

(P61-63)

8．試解釋下列基本概念：機器語言、匯編語言、高級語言。

答：機器語言，最早的計算機只有機器語言，計算機能直接執行用機器語言所編的程序。機器語言是由二進制代碼表示的計算機機器指令和數據組合而成。

匯編語言，到 50 年代，人們想出了用一些具有一定含義的文字、符號和數字，按規定的格式來表示各種不同的機器指令，稱為“助記符”。例如，用“ADD”表示加法，“MOV”表示數據傳輸等。再用這些助記符來編寫程序，這就是匯編語言。

高級語言，也稱為算法語言，它定義了一套基本符號以及怎樣使用這套基本符號設計程序的規則。算法語言比較

總結

以上是生活随笔為你收集整理的主存储器是现代计算机系统的数据传送中心,第2章计算机体系结构习与题答案.doc...的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。