计算机系统结构基础与习题解析

"《计算机系统结构学习指导与题解1》是李学干在西安电子科大出版社出版的一本教材，主要涵盖了计算机系统结构的基本概念。书中通过一系列单项选择题来帮助读者理解和掌握相关知识，涉及了计算机的多级层次、程序的编译与汇编、微指令执行、系统透明性等多个方面。" 计算机系统结构是计算机科学中的核心领域，它研究的是从硬件到软件的多层次交互。本章内容主要关注以下几个知识点： 1. 计算机系统多级层次的理解：计算机系统通常包括汇编语言机器级、传统机器语言机器级和高级语言机器级。从底层向上，分别是微程序机器级、传统机器语言机器级和汇编语言机器级。这一层次结构反映了软件和硬件之间的抽象程度，其中微程序机器级是硬件级别的，而高级语言机器级则是面向高级编程语言的。 2. 汇编语言与机器语言的关系：汇编语言源程序需要通过汇编程序翻译成机器语言目标程序，以便计算机硬件能够执行。 3. 微指令的执行：微指令是计算机硬件直接执行的最基本指令，控制着计算机的低级操作。 4. 系统透明性的概念：透明性指的是某些系统特性对特定用户或程序员不可见。例如，Cache存储器、虚拟内存等对系统程序员是不透明的，而对机器语言程序员透明的是主存地址寄存器。 5. 计算机系统结构的组成部分：系统结构不仅包括硬件特性，如机器工作状态、信息保护和数据表示，还涉及到软件设计，如主存容量和编址方式。主存速度虽然影响性能，但并不属于系统结构的定义范畴。 6. I/O处理：对汇编语言程序员透明的是I/O方式中的DMA（直接内存访问）访存方式，因为它在操作系统层面完成数据传输，对程序员来说是透明的。 7. 计算机系统结构的考虑因素：在设计计算机系统时，需要考虑主存的编址方式、是否使用通道型I/O处理机，而非具体的技术实现，如主存采用MOS还是TTL，或者频宽的确定。 通过这些题目，学习者可以深化对计算机系统结构基本概念的理解，进一步掌握计算机硬件和软件如何协同工作，为后续的学习和实践打下坚实的基础。