计算机系统结构基础与概念解析

"计算机系统结构课后答案.doc" 计算机系统结构是计算机科学中的核心领域，它研究的是计算机系统的基础构造和工作原理。这个领域的知识涵盖了从底层硬件到高层软件的多个层面，为理解和优化计算机系统的性能提供了理论基础。在这个文档中，我们可以看到一系列关于计算机系统结构的关键术语和概念。 首先，层次机构的概念描述了计算机系统如何被组织成不同级别的抽象层次，从微程序机器级到应用语言机器级，每一层都以特定的语言或接口为特征。这种分层设计使得复杂系统的设计和理解变得可能。 虚拟机是通过软件模拟的计算机，它允许在一个操作系统上运行另一种操作系统或程序，提供了一种隔离和平台无关性的环境。翻译和解释是两种执行程序的方式，翻译是在执行前将高级语言转换为低级语言，而解释则是在运行时逐行解释执行高级语言代码。 计算机系统结构是指程序员所看到的计算机的逻辑特性，包括其概念性的结构和功能，如透明性，即用户无需了解底层实现细节即可使用。计算机组成涉及逻辑设计，如数据流和控制流的组织，而计算机实现则关注物理组件如处理器和内存的制造工艺。 系统加速比是衡量性能改进效果的指标，Amdahl定律则指出，性能提升受到未改进部分的影响，即使某一部件的效率大幅提高，整体性能提升也可能有限。程序的局部性原理指出，程序倾向于在时间和空间上重复访问相近的数据，这在设计高速缓存时非常关键。 CPI（每条指令执行的平均时钟周期数）用于评估处理器效率，测试程序套件用于全面评估计算机性能。存储程序计算机遵循冯·诺依曼体系结构，程序和数据存储在同一内存中，按照指令顺序执行。系列机是同一厂商生产的共享相同系统结构但配置各异的计算机，软件兼容性则涉及程序在不同硬件上的可移植性，向上或向下兼容性则是指程序在不同性能等级的计算机上运行的能力。 总结起来，这份“计算机系统结构课后答案.doc”文档涵盖了一系列重要的概念，这些概念构成了现代计算机系统的基础，对于学习者深入理解计算机的工作原理和技术发展至关重要。