《计算机组成原理》课后题答案-清华大学出版-秦磊华-吴非__.docx

精品word学习资料可编辑 名师归纳总结——欢迎下载 第一章 系统给概论 第一章 系统给概论 习 题 一 1.l 说明以下名词 摩尔定律：对集成电路上可容纳的晶体管数目，性能和价格等进展趋势的猜测，其主要 内容是：成集电路上可容纳的晶体管数量每 18 个月翻一番，性能将提高一倍，而其价格将降低一半； 主存 : 运算机中存放正在运行的程序和数据的储备器， 为运算机的主要工作储备器， 可随机存取； 掌握器：运算机的指挥中心，它使运算机各部件自动和谐地工作； 时钟周期： 时钟周期是时钟频率的倒数， 也称为节拍周期或 T 周期， 是处理操作最基本的时间单位； 多核处理器：多核处理器是指在一枚处理器中集成两个或多个完整的运算引擎 ( 内核 ) ；字长：运算器一次运算处理的二进制位数； 储备容量 : 储备器中可存二进制信息的总量； CPI：指执行每条指令所需要的平均时钟周期数； MIPS：用每秒钟执行完成的指令数量作为衡量运算机性能的一个指标， 该指标以每秒钟完成的百万指令数作为单位； CPU时间：运算某个任务时 CPU实际消耗的时间，也即 CPU真正花费在某程序上的时间； 运算机系统的层次结构： 运算机系统的层次结构由多级构成， 一般分成 5 级，由低到高分别是：微程序设计级，机器语言级，操作系统级，汇编语言级，高级语言级； 基准测试程序： 把应用程序中使用频度最高的那那些核心程序作为评判运算机性能的标准程序； 软/ 硬件功能的等价性：从规律功能的角度来看，硬件和软件在完成某项功能上是相同的， 称为软 / 硬件功能是等价的， 如浮点运算既可以由软件实现， 也可以由特地的硬件实现；固件：是一种软件的固化，其目的是为了加快软件的执行速度； 牢靠性：牢靠性是指系统或产品在规定的条件和规定的时间内，完成规定功能的才能；产 品牢靠性定义的要素是三个“规定”：“规定条件”，“规定时间”和“规定功能”； MTTF：平均无故障时间，指系统自使用以来到第一次出故障的时间间隔的期望值； MTTR：系统的平均修复时间； MTBF：平均故障间隔时间，指相邻两次故障之间的平均工作时间； 可用性： 指系统在任意时刻可使用的概率， 可依据 MTTF，MTTR和 MTBF等指标运算处系统的可用性； 什么是运算机系统的硬件和软件？为什么说运算机系统的硬件和软件在规律功能上是等价的？ 答：运算机硬件系统是指构成运算机系统的电子线路和电子元件等物理设备的总称； 硬件是构成运算机的物质基础， 是运算机系统的核心；运算机的硬件系统包含运算器，掌握器，存 储器，输入设备和输出设备等五大部件； 运算机软件是运算机中全部程序的集合；软件按其功能分成应用软件和系统软件两大 类； 运算机硬件实现的往往是最基本的算术运算和规律运算功能， 而其它功能大多是通过软 件的扩充得以实现的；有很多功能可以由硬件实现，也可以由软件实现，即从用户的角度来看它们在功能上是等价的，这一等价性被称为软 / 硬件规律功能的等价性； 精品word学习资料可编辑 名师归纳总结——欢迎下载 冯·诺依曼型运算机的基本思想是什么？按此思想设计的运算机硬件系统应由哪些部件组成？各起什么作用？ 答：冯诺依曼型运算机的基本思想是储备程序和程序掌握，其中的 “储备程序”是指将解题的步骤编写成程序， 然后把储备存放到运算机的内存中， 而“程序掌握” 是指掌握器读出存放在储备器中的程序并依据该程序掌握全机和谐工作以完成程序的功能； 依据冯诺依曼型运算机的基本思想， 运算机的硬件应当由运算器， 掌握器， 储备器，输入/ 输出设备和总线组成； 各部件的作用： 运算器：对数据进行运算的部件；储备器：存放程序和数据； 掌握器： 依据指令的功能掌握构成运算机的各大功能部件和谐工作， 共同完成指令的功 能； 输入设备：将外部信息输送到主机内部的设备； 输出设备：能将运算机内部的信息以不同并且相应的形式反馈给人们的设备；总线：连接两个或多个设备（部件）的公共信息通路； 什么是运算机字长？它取决于什么？运算机字长统一了哪些部件的长度？ 答：运算机的字长一般指一次参与运算数据的基本长度，用二进制数位的长度来衡量； 它取决于运算器一次运算处理的二进制位数； 它是运算机的重要性能指标； 常用的运算机字长有 8 位， 16 位， 32 位及 64 位； 一般与运算机内部寄存器， 加法器， 数据总线的位数以及储备器字长等长， 因此， 字长直接影响硬件的代价； 运算机系统从功能上可划分为哪些层次？各层次在运算机系统中起什么作用？ 答：运算机系统分成五级层次结构，第 1 级为微程序设计级，第 2 级为机器语言级，第 3 级为操作系统级，第 4 级为汇编语言级，第 5 级为高级语言级；各层次的作用： 微程序级：为