计算机体系结构课后习题解析与答案详解

"计算机体系结构课后习题原版答案 张晨曦" 计算机体系结构是计算机科学的基础，它定义了计算机硬件、软件之间的交互方式和概念模型。本资源提供的是计算机体系结构课程的课后习题原版答案，对学习者深入理解这一领域有极大帮助。 1.1 术语解释 - 层次机构：计算机系统被划分为多个层次，从低级的微程序机器级到高级的应用语言机器级，每一层都有特定的语言和功能，使得复杂系统变得易于理解和管理。 - 虚拟机：通过软件模拟的计算机系统，允许在一个操作系统上运行另一种操作系统或程序，提供平台独立性。 - 翻译：将高级语言转换为低级机器语言的过程，通常涉及编译器或交叉编译器，使程序能在目标平台上执行。 - 解释：逐行解释并执行高级语言代码，不需要预先全部转换为机器语言。 - 计算机系统结构：指程序员所见的计算机属性，包括概念性结构和功能特性，如CPU、内存、输入输出等。 - 透明性：某些系统特性的存在对用户来说是无形的，例如缓存的存在和操作，用户无需关心其内部细节。 - 计算机组成：逻辑设计层面的计算机实现，关注数据流和控制流，以及逻辑门电路等。 - 计算机实现：物理层面的构建，包括硬件组件、制造工艺、组装技术等。 - 系统加速比：衡量系统改进后性能提升的指标。 - Amdahl定律：指出系统性能优化的极限，受制于未优化部分在总执行时间中的比例。 - 程序的局部性原理：程序执行时倾向于重复访问相近的时间或空间位置的数据，影响缓存设计。 - CPI（每条指令执行的平均时钟周期数）：衡量处理器效率的一个指标。 - 测试程序套件：一组用于评估计算机性能的各种实际应用程序。 - 存储程序计算机：遵循冯·诺依曼架构，程序和数据都存储在内存中，按指令顺序执行。 - 系列机：同一制造商生产的具有相同体系结构但配置不同的计算机系列。 - 软件兼容性：软件在不同计算机上运行的能力，向上/向下/向前/向后兼容分别指代不同类型的兼容性。 通过学习和解答这些习题，学生能够掌握计算机体系结构的核心概念，了解从指令集、处理器设计到存储系统、I/O设备以及性能评价等多个方面的知识。这对于理解和设计计算机系统至关重要，同时也有助于在软件开发、系统优化等领域的工作。