自考《计算机系统结构》问答题总结（1）

1、翻译和解释的区别和联系？

区别：翻译是整个程序转换，解释是低级机器的一串语句仿真高级机器的一条语句。

联系：都是高级机器程序在低级机器上执行的必须步骤。

2、为什么将计算机系统看成是多级机器构成的层次结构？

可以调整软、硬件比例；可以用真正的实处理机代替虚拟机器；可以在1台宿主机上仿真另一台。

3、计算机系统结构用软件实现和硬件实现各自的优缺点？

硬件优点：速度快，节省存储时间；缺点：成本高，利用率低，降低灵活性、适用性。

软件优点：成本低，提高灵活性、适用性；缺点：速度慢，增加存储时间、软件设计费。

4、就目前通用机来说，计算机系统结构的属性主要包括哪些？

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、管态目态定义与转换、

IO结构、保护方式和机构。

5、试述由上往下、由下往上设计思路和存在的问题？

由上往下：先考虑应用要求，再逐级往下考虑怎样实现。适用于专业机

由下往上：根据已有器件，逐级往上。六七十年代通用机设计思路。

以上方法存在的问题是软、硬件脱节。

6、采用统一高级语言方法、适用场合、存在问题和应采取的策略。

定义：是指为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：目前语言的语法、语义结构不同；人们的看法不同；同一语言在不同机器上不通用；程序员的习惯

应采取的策略：可一定范围内统一汇编语言，结构相同机器间搞系列机。

7、由中间开始的设计思路及优点

既考虑应用也考虑现有器件，由软硬件分界面向两端设计。

优点：并行设计，缩短周期。

8、模拟和仿真的区别

模拟：机器语言解释，在主存中；仿真：微程序解释，在控制存储器中。

9、采用系列机方法、适用场合、好处、存在问题和应采取的策略

定义：根据软硬件界面的系列结构，设计软件和不同档次的系列机器。

适用场合：同一系列内软件兼容

好处：呼应“中间开始”设计思路；缓解软件要求稳定环境和硬件发展迅速的矛盾。

存在问题：软件兼容有时会阻碍系统结构的变革。

策略：坚持这一方法，但到一定时候要发展新系列，还可采用模拟仿真。

10、为什么要进行软件移植？

软件的相对成本越来越高，应重新分配软、硬件功能。但：

成熟软件不能放弃；已有软件修改困难；重新设计软件经济上不划算。

11、除了分布处理MPP和机群系统外，并行处理计算机按其基本结构特征可分为哪几种不同结构？例举它们要解决的问题。

流水线处理机：多个部件时间上并行执行。拥塞控制，冲突防止，流水线调度。

阵列处理机：空间上并行。处理单元灵活，规律的互连模式和互连网络设计，数据在存储器中的分布算法。

多处理机：时间和空间上的异步并行。多CPU间互连，进程间的同步和通讯，多CPU间调度。

数据流计算机：数据以数据令牌在指令间传递。硬件组织和结构，高效数据流语言。

12、采用模拟与仿真方法、适用场合、好处、存在问题和应采取的策略。

模拟

定义：用机器语言解释另一指令系统

适用场合：运行时间短，使用次数少，时间上无限制。

好处：可在不同系统间移植。

存在问题：结构差异大时，运行速度下降，实时性差。

策略：与仿真结合

仿真

定义：用微程序解释令一指令系统

适用场合：结构差别不大的系统

好处：运行速度快

存在问题：结构差别大时，很难仿真。

策略：与模拟结合，发展异种机连网。

13、多计算机系统和多处理机系统的区别

都属于多机系统，区别：

多处理机是多台处理机组成的单机系统，多计算机是多*立的计算机。

多处理机中各处理机逻辑上受统一的OS控制，多计算机的OS逻辑上独立。

多处理机间以单一数据、向量、数组、文件交互作用，多计算机经通道或通信线路以数据流形式进行。

多处理机作业、任务、指令、数据各级并行，多计算机多个作业并行。

14、各种耦合度特征

最低：无物理连接，如脱机系统。

松散：通信线路互连，适于分布处理

紧密：总线或数据开关互联，实现数据、任务、作业级并行。

15、以实例说明计算机系统结构、组成、实现的相互关系与影响。

结构相同，可用不同的组成。如系列机中不同型号的机器结构相同，但高档机往往采用重叠流水等技术。

组成相同，实现可不同。如主存可用双极型，也可用MOS型等。

结构不同组成不同，组成的进步会促进结构的进步，如微程序控制。

结构的设计应结合应用和可能采用的组成。组成上面决定于结构，下面受限于实现。

组成与实现的权衡取决于性价比等；结构、组成、实现的内容不同时期会不同。

16、软件移植的途径，各受什么限制？

统一高级语言：只能相对统一

系列机：只能在结构相同或相近的机器间移植

模拟：机器语言差别大时，速度慢

仿真：灵活性和效率差，机器差异大时仿真困难。

17、并行处理数据的四个等级，给出简单解释，各举一例

位串字串：无并行性，如位串行计算机。

位并字串：一个字的所有位并行，如简单并行的单处理机。

位片串字并：多个字的同一位并行，如相连处理机。

全并行：同时处理多个字的多个位，如全并行阵列机。

18、设计乘法指令时，结构、组成、实现各考虑什么？

结构：是否设计乘法

组成：是否配置高速乘法器

实现：考虑器件集成度类型数量及微组装技术。

19、器件的发展对逻辑设计方法的影响

一是由逻辑化简转为采用组成技术规模生产，规模集成，并尽量采用通用器件

二是由全硬设计转为微汇编、微高级语言、CAD等软硬结合和自动设计