计算机体系结构知识点详解：Amdahl定律、多模交叉存储器与虚拟内存

本资源是一份关于计算机体系结构的问答题答案文档，涵盖了Amdahl定律、多模块交叉存储器、虚拟存储器中的段页式管理、CPU内部结构以及数据表示的区别等内容。以下是详细解析： 1. **Amdahl定律**：Amdahl定律指出系统加速比由两部分决定，一是**可改进比例**，即原系统中可以通过优化改进的部分占总计算时间的比例；二是**部件加速比**，即这部分改进后性能提升的比例。只有当可改进部分达到一定程度时，整体系统的加速效果才明显。 2. **多模块交叉存储器**：这种存储器通过CPU同时访问多个独立存储模块的方式，实现了数据传输的并行化。每个模块分时使用数据总线，尽管每个模块的存取周期独立，但由于CPU可以切换，使得CPU和存储器之间的信息交换更加高效。 3. **虚拟存储器的段页式管理**：这是一种将程序划分为段和页的混合管理方法。程序被分成多个段，每个段又被分割成多个页。CPU通过段表和页表查找地址，以页为单位进行操作，这提高了内存空间的利用率和程序的灵活性。 4. **CPU内部结构**：指令寄存器（IR）负责保存当前正在执行的指令，程序计数器（PC）存储下一条指令的地址，状态条件寄存器（PSW）则保存了运算结果的状态标志和其他控制信息，如中断状态和系统工作状态。 5. **数据表示**：标志符数据表示与描述符数据表示的区别在于，前者是数据与标志关联，共存于一个存储单元，后者则是描述数据结构，独立于具体数据。描述符数据表示对向量和数组的支持主要体现在编译时的代码生成效率上，但不直接支持高效的向量处理。向量数据表示则通过硬件支持，如专用指令和阵列运算，能够实现向量和数组数据的高效处理和预取。 这份文档深入浅出地解释了计算机体系结构中的核心概念，对于理解计算机性能优化、内存管理和CPU工作原理具有重要的参考价值。学习者可以通过解答这些问题来巩固对计算机体系结构的理解，并应用于实际的编程和系统设计中。