计算机体系结构基础知识点总结

"计算机体系结构课后习题原版答案" 本资源提供了计算机体系结构的基础知识点，涵盖计算机系统结构、计算机组成、计算机实现、系统加速比、Amdahl定律、程序的局部性原理、CPI、测试程序套件、存储程序计算机、系列机、软件兼容等概念。 1. 计算机系统结构的基本概念 计算机系统结构是传统机器程序员所看到的计算机属性，即概念性结构与功能特性。在计算机技术中，把这种本来存在的事物或属性，但从某种角度看又好像不存在的概念称为透明性。 2. 层次机构 层次机构是按照计算机语言从低级到高级的次序，把计算机系统按功能划分成多级层次结构，每一层以一种不同的语言为特征。这些层次依次为：微程序机器级、传统机器语言机器级、汇编语言机器级、高级语言机器级、应用语言机器级等。 3. 虚拟机 虚拟机是用软件实现的机器，可以模拟物理机器的行为，提供一个虚拟的计算环境。 4. 翻译 翻译是指先用转换程序把高一级机器上的程序转换为低一级机器上等效的程序，然后再在这低一级机器上运行，实现程序的功能。 5. 解释 解释是指对于高一级机器上的程序中的每一条语句或指令，都是转去执行低一级机器上的一段等效程序。执行完后，再去高一级机器取下一条语句或指令，再进行解释执行，如此反复，直到解释执行完整个程序。 6. 计算机组成 计算机组成是计算机系统结构的逻辑实现，包含物理机器级中的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。 7. 计算机实现 计算机实现是计算机组成的物理实现，包括处理机、主存等部件的物理结构，器件的集成度和速度，模块、插件、底板的划分与连接，信号传输，电源、冷却及整机装配技术等。 8. 系统加速比 系统加速比是指对系统中某部分进行改进时，改进后系统性能提高的倍数。 9. Amdahl定律 Amdahl定律是指当对一个系统中的某个部件进行改进后，所能获得的整个系统性能的提高，受限于该部件的执行时间占总执行时间的百分比。 10. 程序的局部性原理 程序的局部性原理是指程序执行时所访问的存储器地址不是随机分布的，而是相对地簇聚。包括时间局部性和空间局部性。 11. CPI CPI是每条指令执行的平均时钟周期数。 12. 测试程序套件 测试程序套件是由各种不同的真实应用程序构成的一组测试程序，用来测试计算机在各个方面的处理性能。 13. 存储程序计算机 存储程序计算机是冯·诺依曼结构计算机。其基本点是指令驱动。程序预先存放在计算机存储器中，机器一旦启动，就能按照程序指定的逻辑顺序执行这些程序，自动完成由程序所描述的处理工作。 14. 系列机 系列机是由同一厂家生产的具有相同系统结构、但具有不同组成和实现的一系列不同型号的计算机。 15. 软件兼容 软件兼容是指一个软件可以不经修改或者只需少量修改就可以由一台计算机移植到另一台计算机上运行。差别只是执行时间的不同。 16. 向上（下）兼容 向上（下）兼容是指按某档计算机编制的程序，不加修改就能运行于比它高（低）档的计算机。 17. 向后（前）兼容 向后（前）兼容是指按某个时期投入市场的某种型号计算机编制的程序，不加修改地就能运行于比它新（旧）的计算机。