chanong 1. 笔译和口译有何区别和联系？
区别：翻译是整个程序的转换，解释是来自低级机器的一串语句模拟来自高级机器的语句。
联系：都是高层机器程序在低层机器上执行的必要步骤。
2、为什么将计算机系统看作是由多级机器组成的层次结构？
可以调节软硬
软件比例； 可以使用真正的处理器来代替虚拟机； 一台主机可以在另一台主机上模拟。
3、计算机系统结构软件实现和硬件实现各有什么优缺点？
硬件优势：速度快，节省存储时间； 缺点：成本高、利用率低、灵活性和适用性降低。
软件优点：成本低，灵活性和适用性提高； 缺点：速度慢、存储时间增加、软件设计费用高。
4、就目前的通用机而言，计算机系统结构的主要属性是什么？
数据表示、寻址方式、寄存器组织、指令系统、存储系统组织、中断系统、管理状态定义与转换、
IO结构、保护方法及机构。
5、从上到下、从下到上描述一下设计思路和存在的问题？
从上到下：先考虑应用需求，再考虑如何一步步实现。适合专业机
从下到上：基于现有设备，逐步向上。 20 世纪 60 年代和 1970 年代的通用机器设计思想。
上述方法的问题在于软件和硬件的脱节。
6、采用统一的高级语言方法、适用场合、存在问题及应采取的策略。
定义：指供所有程序员使用的完全通用的高级语言。
适用场合：软件移植方便。
存在问题：当前语言的语法和语义结构不同； 人们的看法不同； 同一种语言在不同机器上不通用； 程序员的习惯
应采取的策略：汇编语言可以在一定范围内统一，可以用结构相同的机器来构建一系列机器。 7、从中间开始的设计思路和优点
设计时综合考虑应用和现有设备，从软硬件接口到两端进行设计。
优点：并行设计，缩短周期。
8. 模拟与仿真的区别
模拟：机器语言解释，在主存中； 模拟：微程序解释，在控制存储器中。
9、采用串机方式、适用场合、优点、存在问题及应采取的策略
定义：根据软硬件接口的系列结构，设计不同档次的软件和系列机。
适用场合：兼容同系列软件
优点：呼应“从中间开始”的设计思想； 缓解了软件需要稳定的环境与硬件快速发展之间的矛盾。
问题：软件兼容性有时会阻碍系统结构的改变。
策略：坚持这种方法，但在某些时候开发新系列并使用模拟。
10、为什么要进行软件移植？
软件的相对成本越来越高，软硬件功能需要重新分配。 但：
成熟的软件不能被抛弃； 现有软件修改困难； 而且重新设计软件并不经济。
11.除了分布式处理MPP和集群系统外，并行处理计算机根据其基本结构特点还可以分为哪些不同的结构？ 举例说明他们解决的问题。
管道处理器：多个组件及时并行执行。 拥塞控制、冲突预防、管道调度。
阵列处理器：空间并行。 灵活的处理单元、规则的互连模式和互连网络设计、内存中的数据分布算法。
多处理器：时间和空间上的异步并行。 多CPU之间的互连、进程之间的同步与通信、多CPU之间的调度。
数据流计算机：数据在数据令牌中的指令之间传递。 硬件组织和结构，高效的数据流语言。
12、使用模拟和模拟的方法、适用场合、好处、存在的问题和应采取的策略。
模拟
定义：用机器语言解释另一个指令集
适用场合：运行时间短、使用次数少、无时间限制。
优点：可在不同系统之间移植。
存在的问题是：结构差异较大时，运行速度下降，实时性差。
策略：与模拟相结合
模拟
定义：使用微程序解释一阶指令系统
适用场合：结构差异不大的系统
优点：跑得快
存在一个问题：当结构差异很大时，很难模拟。
策略：结合仿真开发异构机器网络。
13.多计算机系统和多处理器系统的区别
它们都是多机系统，区别是：
多处理器是由多个处理器组成的单机系统，多计算机是多台独立的计算机。
多处理器中的每个处理器在逻辑上都由统一的操作系统控制，多台计算机的操作系统在逻辑上是独立的。
多个处理器通过单个数据、向量、数组和文件相互交互，多台计算机通过通道或通信线路执行数据流。
多处理器作业、任务、指令和数据在各个级别上并行，并且多个作业在多台计算机上并行。
14.各种耦合特性
最低限度：没有物理连接，就像离线系统一样。
松散：通讯线路互连，适合分布式处理
紧密：总线或数据交换机互连以实现数据、任务和作业级并行。
15.用例子说明计算机系统结构、组成和实现的相互关系和影响。
结构相同，但可以使用不同的成分。 例如，系列中不同型号的机器结构相同，但高端机器往往采用重叠流等技术。
组成是相同的，但实现可以不同。 例如，主存储器可以是双极型或MOS型。 不同的结构有不同的组成，组成的进步会促进结构的进步，比如微程序控制。
结构的设计应考虑应用和可能的组成。 该组成由上面的结构决定并由下面的实现方式限制。
组成和实现之间的权衡取决于成本效益等； 不同时期的结构、组成和实施内容都会有所不同。
16、软件移植方式有哪些限制？
统一高级语言：只能相对统一
系列机：只能在结构相同或相似的机器之间移植
模拟：机器语言差异较大时，速度慢
仿真：灵活性和效率较差，当机器差异很大时，仿真比较困难。
17. 简单解释数据并行处理的四个级别，并为每个级别提供示例。
位串串：无并行性，如位串行计算机。
位并行字串：一个字的所有位都是并行的，例如简单的并行单处理器。
位片串行字并行：同一位的多个字并行，例如连接的处理器。
完全并行：同时处理多个字的多个位，例如完全并行阵列机。
18. 设计乘法指令时，在结构、组成和实现方面应考虑哪些因素？
：是否设计乘法
组成：是否配置高速乘法器
实施：考虑器件集成类型和微装配技术的数量。
19.器件开发对逻辑设计方法的影响
一是从逻辑简化转向利用元件技术进行规模生产和规模集成，并尝试使用通用器件
二是从全硬件设计转向微装配、微高级语言、CAD、自动化设计等软硬件结合。
第二章
1. 数据结构和机器数据表示之间的关系是什么？ 介绍数据表示的基本原理？
数据结构需要转化为数据表示来实现，不同的数据表示有不同的效率和便利性。 它们是软件和硬件之间的接口。
原则：1.是否提高效率、减少时间，2.通用性和利用性。
2、简述三种定向寻址方式之间的关系。
面向寄存器：速度快，添加硬件；
对于主存：稍慢，减少寄存器占用；
面向堆栈：速度慢，减少编译负担。
三者各有特点，但可以一起使用，并不互相排斥。
3. 堆栈式机器和通用寄存器机的主要区别是什么？ 堆栈机支持程序调用哪些操作？
通用寄存器类型对堆栈数据结构实现支持较差： 1、堆栈操作指令少； 2、速度低； 3、一般只用来保存返回地址。
堆栈类型有较强的支持： 1.硬件堆栈； 2.丰富的堆栈指令； 3.支持高级语言编译； 4.支持子程序嵌套和递归。 以下信息可以压入堆栈：返回地址、条件代码、关键寄存器内容、必要的全局或局部参数。 为子例程打开局部变量中间结果工作区。
4. 比较指令中指定寻址方式的两种方式。
操作码中的一点。 缺点：不灵活。 优点：指令的总长度。
设置寻址模式字段。 缺点：指令总长度较长。 优点：寻址灵活。
5、“制度型”和“战略型”是什么意思？
机构职能是指基本职能、一般职能； 战略功能是指可能发生变化的不稳定功能。
6. 数据描述符和矢量数据表示对矢量数据结构提供的支持有什么区别？
描述方式比索引方式简单，但无法解决向量数组高速运行的问题； 向量处理器可以快速形成元素地址，将元素预取到CPU的块中，并使用一条指令同时高速处理整个向量数组。
7、CISC方向完善指挥体系的具体思路和方法是什么？
思路可以从三个方面来考虑：面向目标的程序、高级语言、操作系统。
面向目标的程序可以采取的方法： 1、加快高频指令的增强，合并和取消低频指令； 2.复合指令替代子程序或宏。
8. 方法、优缺点？
构造方法：构造一棵树，每个节点用01表示，01从根开始编码。
优点：平均码长最短，冗余少。 缺点：种类较多，解码困难。
9. 压缩概念的基本思想是什么？
概率高的事件用短数字表示，概率低的事件用长数字表示。
10、用浮点数据来表示数字的可表示精度以及运算中的精度损失。 尾数基值越小，哪一个有利，哪个不利？
数字的可表示精度是数字在数轴上的离散程度。 两个数的差值越小，精度越高； 运算精度损失是指运算中尾数过长造成的损失。
尾数基值越小，可以意味着范围变小、数量减少、分布变密、精度提高、速度降低，对前者有利，对后者不利。
11. 哪种操作系统适合硬化或固化？ 哪些不适合？
高度使用的机构功能适合，但战略功能不适合。
12.什么是程序动态重定位？
一种定位技术，可以动态移动程序在主存中的实际位置。 可以使用基址寄存器或图像表硬件。
13、缩短地址码长度的方法
基址寻址、变址寻址、相对寻址、分段寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址等。
14. 索引地址和基地址适用于什么情况？ 设计一种寻址机制，仅使用 6 位地址代码即可指向大地址空间中 64 个地址中的任意一个。
索引适用于标量计算机。 基地址主要进行逻辑和物理空间的变换，支持动态重定位。
用6位地址码来表示64个地址中的任意一个，物理地址可以采用隐式寻址或PC自相关寻址的方式形成。
15.设计RISC机器的一般原则和可以采用的基本技术是什么？
原理：精简指令数量和格式，使其长度相等并在一个周期内完成，增加通用寄存器，通用指令不能访问内存只能对寄存器进行操作，专注于硬件实现，少量解释微程序，以提高编译器的质量。
技术：按照上述原则优化和实现指令，设置寄存器，使用指令的重叠流水线解释，使用延迟传输来提高廉价程序的质量。
16. 比较CISC和RISC，未来的发展是什么？
CISC问题：系统庞大导致成本高、可靠性低，指令利用率低至80%，性价比低。
RISC的优点：指令系统简化，适合VLSI实现，解决了CISC的上述问题。
缺点：汇编语言负担增加，目标程序开销较高，对浮点运算的虚拟存储支持较弱，对编译器要求较高。
发展趋势：两者相互结合、取长补短。
17、比较四种浮点数尾数下溢处理方法
截断方式：截断超出机器字长的部分，整数最大误差为1，小数最大误差为2^(-m)，统计平均误差舍入方式：设置一位附加位数，最大误差为整数为0.5，分数最大误差为2^(-m-1)，统计平均误差略>0，且统计平均误差不可调整。 实现简单，需要的硬件较少。 最大误差较小，但速度较慢，需要处理时间。 平均误差无法调整。
常数设置1法：最低位设置为1，整数最大误差为1，小数最大误差为2^(-m),)，统计平均误差略>0，统计平均误差不能可以调整，最简单的实现不需要额外的硬件，也不需要处理时间，但是最大误差和平均误差较大，无法调整。
查表舍入法：用ROM或PLA的2^k字存储下溢处理表，根据查表内容处理下溢。 整数、分数、统计平均误差均趋于0。统计平均误差可以调整。 处理速度快，但需要额外的硬件。
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