自考计算机系统机构02325历年简答题

1.简述标志符数据表示的主要优点。*

a)简化指令系统与程序设计

b)简化编译程序

c)便于实现一致性校验

d)可由硬件自动转换数据类型

e)支持数据库系统的实现与数据类型无关的紧要

f)为软件调试和应用软件开发提供了支持

2.简述设计RISC结构用了哪些基本技术? *

(1)按RISC一般原则设计；(2)逻辑实现用硬联和微程序结合；(3)用重叠寄存器窗口(4)指令用流

水和延迟转移；(5)优化设计编译系统。

3.简述控制驱动的控制流方式的特点?

通过访问共享存储单元让数据在指令之间传递；指令的执行顺序隐含于控制流中，可以显式地使用专门的控制操作符来实现并行处理，指令执行顺序受程度计数器的控制，即受控制令牌所支配。

4.模拟与仿真的主要区别和适合场合是什么?

模拟与仿真的主要区别在于解释用的语言。仿真是用微程序解释，其解释程序存在控制存储器

中，而模拟是用机器语言程序解释，其解释程序存在主存中。模拟灵活，可实现不同系统间的

软件移植，但结构差异太大时，效率、速度会急剧下降。仿真在速度上损失小，但不灵活，只

能在差别不大的系统之间使用，否则效率也会过低且难以仿真，需与模拟结合才行。

5.简述使用多处理机的目的和多处理机具备的特点。

目的：利用多处理机进行多任务处理，协同解决一个复杂的问题。利用冗余的处理机来提高系

统的可靠性、可用性、适应性

特点：⑴结构灵活

⑵程序并行：属于操作一级的并行。性能比指令级的并行高。

⑶并行任务派生。

⑷进程同步。

⑸资源分配和任务调度。

6.简述脉动阵列结构的特点。

a)结构简单、规整、模块化使用于超大规模集成电路

b)PE间数据通信距离、规则，使数据流和控制流的设计、同步控制简单规整。

c)PE能同事运算，具有极高的计算并行性，可通过流水获得很高的运算效率和吞吐率。输入

数据能被多个处理单元重复使用，大大减轻了阵列与外界I/O通信量降低对系统主存和I/O

系统频宽的要求。

d)脉动阵列结构的构形与特定计算任务和算法密切相关，具有某种专用性，限制了应用范围，

这对VLSI是不利的。

7.简述计算机系统结构、组成和实现三者的相互关系。

a)结构、组成、实现三者互不相同，但又相互影响：相同结构(如指令系统相同)的计算机，可

以因速度不同而采用不同的组成。同样，一种组成可有多种不同的实现。反过来，组成也

会影响结构，微程序就是一个典型的例子。通过改变控制存储器中的微程序就可改变系统

的机器指令，改版结构。如果没有组成技术的进步，结构的进展是不可能的。

正因如此，系统结构的设计必须结合应用考虑，为软件和算法的实现提供更多的支持，同

时考虑可能采用和准备采用的组成技术。

组成设计上面决定于结构，下面受限于实现技术。然而它们是可以实现折裹权衡的。

结构、组成和实现所包含的具体内容随不同时期及不同的计算机系统有差异。在某些系统

中作为结构的内容，在另一些系统中可能是组成和实现的内容。软件的硬化和硬化的软件

都反映了这一事实。

8.为解决不同系统结构的机器之间的软件移植，通常采用何种途径?并简述其过程。

为实现不同的系统结构的机器之间的软件移植，就必须做到在一种机器的系统结构上实现另一

种机器的指令系统，即另一种机器语言。采用高级语言、系列机、模拟与仿真。

9.简述传统控制流机与数据流机的区别。

数据流驱动的数据流机不同于传统控制驱动的控制流机。传统控制流机是通过访问共享存储单

元让数据在各个指令之间传递，指令执行顺序隐含在控制流中，受程序计数器控制，即令牌所

支配。

数据流机没有共享变量的概恋，不共享存储的数据。指令执行的顺序只受指令中数据的相关性

制约。数据是以表示某一操作数或参数已准备就绪的数据令牌直接在指令之间传递。数据流机

主要研究合适的硬件组织和结构，数据流程序图，能高效并行执行的数据流语言以及解决目前

数据流机器存在的问题。

10.设计RISC应遵循哪些原则？

确定指令系统时，只选择使用频度很高的那些指令，再增加少量能有效支持操作系统、高级语

言实现及其它功能的指令，大大减少指令条数，使之一般不超过100条。

减少指令系统所使用寻址方式，一般不超过两种。

所有指令都在一个机器周期内完成。

扩大通过寄存器，一般不小于32个，尽量减少访存，所有指令只有存、取指令访存，其他指令

一律只对寄存器操作。

为提高指令执行速度，大多数指令都用硬联控制实现，少数指令才用微程序实现。

通过精简指令和优化设计编译程序，简单有效地支持高级语言的实现。

11.机群系统与传统的并行处理系统相比有哪些明显的优点？

系统有高的性能价格比；系统的开发周期短；系统的可扩展性好；系统的资源利用率高；用户

编程方便；用户投资风险小。

12.简述指令的顺序解释方式的优缺点。

优点：控制简单，转入下条指令的时间易于控制。但缺点是上一步操作未完成，下一步操作便不能开始、速度上不去。机器各部件的利用率低。

13.简述统一高级语言的出发点、难点和发展前景。

出发点：由于高级语言是面向题目和算法的，与机器的具体结构关系不大，如果能统一出一种

可满足各种应用需要的通用高级语言，那么这种语言编写的应用软件就可以移植于不同的机器。

难点：不同的用途要求语言的语法、语义结构不同；人们对语言的基本结构看法不一；即使同

一种高级语言在不同的厂家的机器上也不能完全通用，这就是语言中存在方言的问题；受习惯

势力阻扰，人们不愿意放弃惯用的语言，因为熟悉，有经验，也不愿意抛弃长期积累的、用原

有语言编写并已被实践证明是正确的软件。因此，目前每种机器都配上对应于多种教为通用的

高级语言编译系统。对同一种高级语言，各个机器的编译系统软件不同，无法通用，这都不利

于系统结构的发展。

发展前景：虽然统一高级语言近期很困难，但从长远看，乃是必须解决的重要方向问题。统一

成一种或相对统一成少数几种高级语言对于节约软件研制的人力、物力和费用，加快人员的培

养都有重要作用。ADA语言的出现就是朝此方向的重要发展。

14.虚拟存贮器为什么必须要替换算法？它解决什么问题？

当处理机要用到的指令或数据不在主存中，则产生页面失效，必须去辅助存中将含该指令或数