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　　　第1章计算机系统结构的基本概念
　　
　　解释下列术语
层次机构：按照计算机语言从低级到高级的次序，把计算机系统按功能划分成多级层次结
单指令流单数据流SISD
单指令流多数据流SIMD
多指令流单数据流MISD
多指令流多数据流MIMD
　　
　计算机系统设计中经常使用的4个定量原理是什么？并说出它们的含义。
　　答：（1）以经常性事件为重点。在计算机系统的设计中，对经常发生的情况，赋予它优先的处理权和资源使用权，以得到更多的总体上的改进。（2）Amdahl定律。加快某部件执行速度所获得的系统性能加速比，受限于该部件在系统中所占的重要性。（3）CPU性能公式。执行一个程序所需的CPU时间 = IC ×CPI ×时钟周期时间。（4）程序的局部性原理。程序在执行时所访问地址的分布不是随机的，而是相对地簇聚。
　　
　　分别从执行程序的角度和处理数据的角度来看，计算机系统中并行性等级从低到高可分为哪几级？
　　答：从处理数据的角度来看，并行性等级从低到高可分为：
　　（1）字串位串：每次只对一个字的一位进行处理。这是最基本的串行处理方式，不存在并行性；
　　（2）字串位并：同时对一个字的全部位进行处理，不同字之间是串行的。已开始出现并行性；
　　（3）字并位串：同时对许多字的同一位（称为位片）进行处理。这种方式具有较高的并行性；
　　（4）全并行：同时对许多字的全部位或部分位进行处理。这是最高一级的并行。
从执行程序的角度来看，并行性等级从低到高可分为：
　　（1）指令内部并行：单条指令中各微操作之间的并行；
　　（2）指令级并行：并行执行两条或两条以上的指令；
　　（3）线程级并行：并行执行两个或两个以上的线程，通常是以一个进程内派生的多个线程为调度单位；
　　（4）任务级或过程级并行：并行执行两个或两个以上的过程或任务（程序段），以子程序或进程为调度单元；
　　（5）作业或程序级并行：并行执行两个或两个以上的作业或程序。
　　
　
第2章指令集结构的分类
　　　解释下列术语
　　　堆栈型机器：CPU 中存储操作数的单元是堆栈的机器。
　　　
　　　累加器型机器：CPU 中存储操作数的单元是累加器的机器。
　　　
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　　　通用寄存器型机器：CPU 中存储操作数的单元是通用寄存器的机器。
　　　
　　　CISC：复杂指令集计算机
　　　
　　　RISC：精简指令集计算机
　　　
　　　寻址方式：指令系统中如何形成所要访问的数据的地址。一般来说，寻址方式可以指明指令中的操作数是一个常数、一个寄存器操作数或者是一个存储器操作数。
　　　数据表示：硬件结构能够识别、指令系统可以直接调用的那些数据结构。

　　　区别不同指令集结构的主要因素是什么？根据这个主要因素可将指令集结构分为哪3类？
　　答：区别不同指令集结构的主要因素是CPU中用来存储操作数的存储单元。据此可将指令系统结构分为堆栈结构、累加器结构和通用寄存器结构。
　　　常见的3种通用寄存器型指令集结构的优缺点有哪些？
答：
指令系统结构类型优点缺点
寄存器-寄存器型
（0，3）指令字长固定，指令结构简洁，是一种简单的代码生成模型，各种指令的执行时钟周期数相近。与指令中含存储器操作数的指令系统结构相比，指令条数多，目标代码不够紧凑，因而程序占用的空间比较大。
寄存器-存储器型
（1，2）可以在ALU指令中直接对存储器操作数进行引用，而不必先用load指令进行加载。容易对指令进行编码，目标代码比较紧凑。由于有一个操作数的内容将被破坏，所以指令中的两个操作数不对称。在一条指令中同时对寄存器操作数和存储器操作数进行编码，有可能限制指令所能够表示的寄存器个数。指令的执行时钟周期数因操作数的来源（寄存器或存储器）不同而差别比较大。
存储器-存储器型
（2，2）或（3，3）目标代码最紧凑，不需要设置寄存器来保存变量。指令字长变化很大，特别是3操作数指令。而且每条指令完成的工作也差别很大。对存储器的频繁访问会使存储器成为瓶颈。这种类型的指令系统现在已不用了。
　　　指令集应满足哪几个基本要求？
　　答：对指令集的基本要求是：完整性、规整性、高效率和兼容性。
　　完整性是指在一个有限可用的存储空间内，对于任何可解的问题，编制计算程序时，指令集所提供的指令足够使用。
　　规整性主要包括对称性和均匀性。对称性是指所有与指令集有关的存储单元的使用