《计算机系统结构》习题详解及关键知识点梳理

《清华大学出版社第二版《计算机系统结构》习题解答》是一份详细的教材配套资源，针对该课程中的核心章节提供课后习题解答。本书共覆盖了八个主要章节，每个章节包含多个知识点，旨在帮助学生深入理解和掌握计算机系统结构的基础理论。 在第一章(P33)，主要讨论了透明性概念，这是一个关键的概念，指的是用户无需关心系统内部实现细节而能够有效使用的特性。本章涉及的透明性包括：模m交叉、总线宽度、单总线结构等，这些在设计和优化系统时强调了用户接口的简洁性和效率。此外，章节还介绍了指令控制方式和Cache存储器，这些对于理解处理器和存储系统如何实现高效的内存访问至关重要。 第二章(P124)聚焦于浮点数性能、指令编码，以及浮点数处理在计算机系统中的作用。2.3、2.5、2.6题是关于浮点数运算的性能分析，这有助于学生理解计算机处理精确数值的能力。 第三章(P202)探讨存储层次性能，包括并行主存系统和堆栈模拟。3.3和3.5部分讲解了如何通过多级存储结构提高系统效率，堆栈模拟则涉及程序调用的内存管理。地址映象和替换算法在3.15至3.19题中详细阐述，实存状况图则展示了不同算法的工作原理。 第四章(P250)涵盖了中断屏蔽字表和中断处理流程，以及通道流量计算和通道时间图，这些都是操作系统和硬件交互的核心内容。第五章(P343)讨论流水线性能和调度算法，如流水线的设计对提高执行速度的作用，以及不同调度策略的选择。 第六章(P391)涉及向量流水线时间和Amdahl定律，这两个主题在并行计算和性能评估中占据重要地位。第七章(P446)讨论互连函数计算、网络性质、多级网寻径算法和路由算法，这些都是理解分布式系统的关键。 第八章(P498)介绍了SIMD(Single Instruction Multiple Data)算法，这是并行计算中的一个重要概念，而在第九章(P562)，进一步扩展到SISD(Scalar Instruction Set Computer)、多功能部件、SIMD和MIMD(Multiple Instruction Multiple Data)算法，深入解析了并行计算的不同模型。 《计算机系统结构》习题解答提供了丰富的实践练习和理论解析，对于学习者理解和应用计算机系统结构的原理和技术具有重要的辅助作用。无论是理解基本概念，还是解决实际问题，这本书都是不可或缺的参考资料。