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1、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

2、处、存在问题和应采取的策略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。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。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

3、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。模拟用机器语言解释另一指令系统运行时间短，使用次数少，时间上无限制。可在不同系统间移植。结构差异大时，运行速度下降，实时性差。与仿真结合仿真用微程序解释令一指令系统结构差别不大的系统运行速度快结构差别大时，很难仿真。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

4、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。

5、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机器语言差别大时，速度慢灵活性和效率差，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

6、，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第二章1、数据结构和机器的数据表示之间的关系?引入数据表示的基本原则?数据结构要变换成数据表示来实现，不同的数据表示效率和方便性不同。它们是软硬件的交界面。原则：1、是否提高效率减少时间，2、通用性和利用率。2、简述三种面向的寻址方

7、式的关系。面向寄存器：速度快，增加硬件;面向主存：速度稍慢，减少寄存器占用;面向堆栈：速度慢，减轻编译负担。三者各有特点，但可共同使用，不互相排斥。3、堆栈型机器与通用寄存器型机器的主要区别?堆栈型机器对程序调用的哪些操作提供支持?通用寄存器型对堆栈数据结构实现的支持较差：1、堆栈操作指令少;2、速度低;3、通常只用于保存返回地址。堆栈型支持有力：1、硬件堆栈;2、堆栈指令丰富;3、支持高级语言编译;4、支持子程序嵌套和递归。可将以下信息全部压入栈：返回地址、条件码、关键寄存器内容、必要的全局或局部参数。为子程序开辟局部变量中间结果工作区。4、比较寻址方式在指令中的两种指明方式。操作码中的某位

8、。不灵活。指令总长短。设寻址方式字段。指令总长长。寻址灵活。5、“机构型”和“策略型”的含义?机构型功能指基本的通用的功能;策略型功能指不稳定的可能会改变的功能。6、数据描述符和向量数据表示对向量数据结构所提供的支持有什么不同?描述方法比变址方法简便，但不能解决向量数组高速运算问题;向量处理机能快速形成元素地址，能把元素成块预取到CPU，用一条指令同时对整个向量数组高速处理。7、按CISC 方向改进指令系统的思路具体办法?思路可从面向目标程序、高级语言、操作系统三个方面考虑。面向目标程序可采用的办法：1、对高频指令增强功能加快速度，低频指令合并和取消;2、复合指令代替子程序或宏。8、haffm

9、an 方法及优缺点?构造方法：构造haffman 树、每个节点用01 表示、从根开始01 编码平均码长最短，冗余少。种类多，不易译码。9、haffman 压缩概念的基本思想?概率高的事件用短位数表示，低的用长位数表示。10、以浮点数数据表示说明数的可表示精度、运算中的精度损失，尾数基值取小对哪个有利哪个不利?数的可表示精度是数轴上数的离散程度，两个数间差越小，精度越高;运算中的精度损失指运算中尾数超长造成的损失。尾数基值取小则可表示范围变小，个数减少，分布变密，精度提高，速度降低，对前者有利，对后者不利。11、OS 中哪些适合硬化或固化?哪些不适合?高频使用的机构型功能适合，策略型功能不适合。

10、12、什么是程序的动态再定位?程序在主存中的实际位置可以动态移动的定位技术。可以使用基址寄存器或映象表硬件。13、缩短地址码长度的方法基址、变址、相对寻址、分段、寄存器寻址、寄存器间接寻址等。14、变址和基址各适用于何种场合?设计一种只用6 位地址码就可以指向一大地址空间中任意64 个地址之一的寻址机构。变址适合标量计算机中，基址主要对逻辑与物理空间进行变换，支持动态再定位。用6 位地址码表示64 个地址中的任意一个，可以用隐含寻址或PC 自相对寻址形成物理地址。15、设计RISC 机器的一般原则及可采用的基本技术?精简指令条数、格式，让指令等长，一个周期内完成，增加通用寄存器，一般指令不可访

11、存只能对寄存器操作，硬件实现为主，少量微程序解释，提高编译程序质量。技术：按以上原则优化、实现指令，设置寄存器，指令采用重叠流水方式解释，采用延迟转移，提高便宜程序质量。16、比较CISC 和RISC，今后的发展是什么?CISC 问题：系统庞大导致成本高可靠性低，80%指令利用率低，性价比低。RISC 优点：简化指令系统，适合VLSI 实现，解决了CISC 的上述问题。加重汇编语言负担，目标程序开销大，对浮点运算虚拟存储支持不强，对编译程序要求高。发展趋势：二者互相结合，取长补短。17、比较四种浮点数尾数下溢处理方法截断法：将超出机器字长的部分截去，整数最大误差1，分数最大误差2（-m），统计

12、平均误差0，不能调节统计平均误差，实现简单增硬件少最大误差小，但速度慢需处理时间平均误差无法调节。恒置1 法：最低位恒置1，整数最大误差1，分数最大误差2（-m），），统计平均误差略0，不能调节统计平均误差，实现最简单不增硬件不需处理时间，但最大误差平均误差大且无法调节。查表舍入法：用2k 个字的ROM 或PLA 存放下溢处理表，根据查表内容处理下溢。整数、分数、统计平均误差均趋于0，能调节统计平均误差，处理速度快但需增加硬件。1、以IBM370 为例说明为什么把中断分类以及分成几类。大型多用途机器中断源多，每个中断源单独形成入口将导致硬件实现难，代价大，因此可归类，每类给中断服务程序入口由软

13、件转入相应处理部分。IBM370 中断分为6 类：机器校验，访管，程序性，外部，I/O，重新启动。2、专用和非专用线各自的优缺点专用线：只连接一对物理部件的总线。不用争总线，控制简单，系统可靠。总线数多且长，成本高，利用率低，不易扩展。非专用线：可被多种功能与部件共享，但同一时刻只能被一个部件使用。集成度高，造价低，可扩展能力强，总线利用率高，易标准化。流量小，争用总线，部件效率低，可能成为瓶颈，可靠性差。3、减少总线线数的方法线的组合：减少按功能和传递方向所需的线数。编码：对少数几根功能线进行编码取代多根单功能线。并/串-串/并：在总线两端设置转换器，经分拆移位后在目的端形成完整的字。4、比较几种数据宽度单字：适合低速设备，不用指明传送信息单位，缺点是速度慢总线利用率低;定长块：高速设备，充分利用总线宽度不用指明传送信息单位，但不灵活;可变长块：优先级速度都高的设备，灵活需充分利用总线带宽，但需指定传送信号块大小。单字加