计算机系统结构问答精华：层次设计与软件移植

《计算机系统结构》问答题总结文档涵盖了该领域的多个核心概念和设计原则。以下是各部分知识点的详细解读： 1. **翻译与解释的区别与联系**：翻译是将整个高级语言程序转换为机器代码的过程，而解释则是逐条执行高级语言指令，将其解释为低级机器指令。它们的联系在于都用于在低级机器上运行高级程序，但执行方式不同，翻译一次后可长期执行，解释则实时进行。 2. **多级机器层次结构的意义**：计算机系统被设计成多级结构是为了通过调整软硬件比例，提供灵活性，比如使用虚拟机代替真实的处理器，或在一台主机上模拟其他机器，便于适应不同的应用需求。 3. **软硬件实现的优缺点**：硬件实现通常速度快、效率高，但成本高、灵活性有限；而软件实现则成本低，灵活适应性强，但速度慢且可能增加开发成本。 4. **通用机系统结构属性**：包括数据表示、寻址方式、寄存器组织、指令系统、存储系统、中断处理、状态切换（管态和目态）、输入输出（I/O）结构以及保护机制等，这些决定了计算机的性能和功能特性。 5. **设计思路及其问题**：由上到下（应用驱动）和由下到上（硬件导向）的设计各有侧重，前者适合专业应用，后者利于利用现有资源，但两者都存在软硬件设计分离的问题。 6. **统一高级语言方法**：采用统一语言便于软件移植，但面临语法差异、不同平台支持和用户习惯等问题，策略上可通过一定程度的标准化和系列化汇编语言来解决。 7. **中间开始设计的优势**：结合应用需求和现有技术，平行设计软硬件，缩短开发周期，提高效率。 8. **模拟与仿真**：模拟是程序在主存中解释执行，仿真则是微程序解释，通常在控制存储器中，后者能更精确地模拟硬件行为。 9. **系列机设计**：旨在保持软件兼容性，有利于稳定性和硬件扩展，但可能导致系统结构更新受限。 10. **软件移植的重要性**：随着软件成本上升，需要重新平衡硬件和软件的功能，但对成熟软件的维护和成本考量限制了这种调整。 11. **并行处理类型**：并行处理计算机分为分布式处理（MPP，大规模并行处理）和机群系统，它们的基本原理是利用多处理器协同工作，以提高计算效率。 这份问答题总结深入探讨了计算机系统结构的关键组成部分，设计原则以及面临的挑战，对于理解和设计现代计算机系统具有重要的参考价值。