计算机系统结构选择题详解及关键概念解析

本文档是一份计算机系统结构的选择题答案文档，包含了多项关于计算机系统基础知识的题目及其解析。以下是从内容中提炼出的重要知识点： 1. **程序局部性原理**：局部性原理强调的是程序运行时数据和指令的访问模式倾向于具有重复性和近似性，主要包括时空局部性和状态局部性。其中，A选项时空局部性指的是程序倾向于连续访问内存，即时间和空间上的局部性。 2. **交叉存储器**：这是一种高效的存储器设计，通过流水线方式(A)同时执行多个独立的读写操作，提高了数据传输的并发性。 3. **多处理器分类**：按照指令流和数据流的多倍性，多处理器可以分为SIMD (Single Instruction Multiple Data)，MIMD (Multiple Instruction Multiple Data)等，其中D选项表示的是MIMD架构，可以同时处理不同指令流的数据。 4. **静态流水线**：静态流水线是一种固定功能的流水线，C选项正确，它一次只能完成一种功能，不会因为指令类型的变化而改变执行路径。 5. **存储设备访问速度**：存储设备的速度差异明显，如CPU内部寄存器(A)最快，接着是高速缓存(B)，然后是内存(C)和最慢的硬盘(D)。 6. **并行处理机网络连接**：采用shuffle网络的并行处理机，处理单元之间通过网络连接，例如与13号处理单元相连的处理单元编号可能是11或19，具体取决于网络配置。 7. **浮点数表示**：阶码的位数决定了表示数的精度和范围，A选项正确。 8. **控制相关**：控制相关是指由转移指令引起的控制信息延迟，A选项符合。 9. **RISC和CISC处理机的区别**：RISC（精简指令集计算机）通常采用定长编码，而CISC（复杂指令集计算机）可能采用变长编码。RISC一般只有load/store指令用于内存访问。 10. **ILLIAC IV**：这是一种阵列处理机(C)，能够并行处理大量数据，提高计算性能。 11. **系统结构视角**：对于机器语言程序员来说，他们关注的是编程接口，即编程要用到的硬件组织(C)，而非底层硬件细节。 12. **指令编码**：哈弗曼编码(A)通常具有最优的压缩效率，使得平均码长最短。 13. **十六位补码表示**：最小整数是-32768，因为符号位占用一位，所以负数范围从-32768到+32767。 14. **微指令执行**：直接执行微指令的是计算机硬件的直接控制部分，通常不是高级语言如汇编语言，而是机器层面的控制逻辑(C)。 这些知识点涵盖了计算机系统结构的基础概念，包括处理器设计、存储系统、并行计算和指令集架构等方面，对理解计算机硬件工作原理和设计有重要作用。