系统结构简答题答案.doc

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1、《计算机系统结构》简答题复习资料1.简述标志符数据表示的主要优点(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。2．简述哈夫曼压缩概念的基本思想。哈夫曼压缩概念的基本思想是，当各种事件发生的概率不均等时，采用优化技术对发生概率最高的事件用最短的位数(时间)来表示(处理)，而对出现概率较低的，允许用较长的位数(时间)来表示(处理)，就会导致表示(处理)的平均位数(时间)的缩短。3．RISC存在不足表现在哪些方面？(1)、由

2、于指令少使原来在CISC上由单一指令完成的某些复杂功能现在要用多条RISC指令才能完成，加重了汇编语言程序设计的负担，增加了机器语言程序的长度，占用存储空间多，加大了指令的信息流量。(2)、对浮点运算执行和虚拟存储器的支持虽有很大加强，但仍显得不足。(3)、RISC机器的编译程序比CISC的难写。4．简述设计RISC结构用了哪些基本技术?(1)按RISC一般原则设计；(2)逻辑实现用硬联和微程序结合；(3)用重叠寄存器窗口(4)指令用流水和延迟转移；(5)优化设计编译系统。5．简述计算机系统“由中间开始”设计的基本思想。(1)软硬件设计分离和脱节是”由上往下”和“由下往上

3、”设计的主要缺点，由此提出“有中间开始”设计。“中间”提的是层次结构中的软硬交界面，目前多数实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，哪些功能由软件实现，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。6．简述计算机系统结构、组成和实现三者的相互关系。结构、组成、实现三者互不相同，但又互相影响：相同结构(如指令系统相同)的计算机，可以因速度不同而采用不同的组成。同样，一种组

4、成可有多种不同的实现。反过来，组成也会影响结构，微程序控制就是一个典型的例子。通过改变控制存储器中的微程序就可改变系统的机器指令，改变结构。如果没有组成技术的进步，结构的进展是不可能的。正因为如此，系统结构的设计必须结合应用考虑，为软件和算法的实现提供更多更好的支持，同时考虑可能采用和准备采用的组成技术。组成设计上面决定于结构，下面受限于实现技术。然而它们是可以实现折衷权衡的。结构、组成和实现所包含的具体内容随不同时期及不同的计算机系统有差异。在某些系统中作为结构的内容，在另一些系统中可能是组成和实现的内容。软件的硬化和硬件的软化都放映了这一事实。7．模拟与仿真的主要区别

5、和适合场合是什么?模拟与仿真的主要区别在于解释用的语言。仿真是用微程序解释，其解释程序存在控制存储器中，而模拟是用机器语言程序解释，其解释程序存在主存中。模拟灵活，可实现不同系统间的软件移植，但结构差异太大时，效率、速度会急剧下降。仿真在速度上损失小，但不灵活，只能在差别不大的系统之间使用，否则效率也会过低且难以仿真，需与模拟结合才行。8．设Pi和Pj程序段都是一条语句，且Pi在Pj之前执行，试举出Pi和Pj间存在3种可能的数据相关。(1)若Pi的左部变量在Pj的右部变量集内，且Pi必须取出Pi运算的结果来作为操作数，则称Pi“数据相关”于Pi。(2)若Pj的左部变量在P

6、i的右部变量集内，且当Pi未取用其变量的值之前，是不允许被Pj所改变，则称Pi“数据反相关”于Pj。(3)若Pi的左部变量也是Pj的右部变量，且Pj存入其算得的值必须在Pi存入之后，则称Pj“数据输出相关”于Pi。9．试分析通过何种方法可以解决通用寄存器组数相关的问题?10．在“一次重叠”的机器中，会出现哪些相关?应如何处理？“一次重叠”是指将指令的解释分为“分析”和“执行”两个阶段，任何时刻都只是“执行K”与“分析K+1”在时间上重叠，也就是让指令分析部件与指令执行部件同时处理相邻的两条指令。在“一次重叠”机器中，会出现的相关主要有：指令相关、主存空间数相关、通用寄存器

7、组相关等.转移指令与后续指令相关：减少使用转移指令，需要使用时可采用延迟转移技术。指令相关：不允许程序在执行过程中修改指令，需要修改指令时可用类似于IBM370的执行指令，变指令相关为操作数相关，统一按操作相关去处理。主存空间数相关：在存储控制器中，写数申请优先于读数申请被响应变址值二次相关，设置变址值相关专用通路。通用寄存器组的变址值一次相关：设置变址值相关专用通路，并推后后续指令的分析。11．试举例说明什么是“先读后写”，“写一写”，“先写后读”相关？设有指令h，i，j，k，l，m，n依次流入流水线，若i要读数的单元正是k