(2013-3答案第一章作业.docxVIP

1．解释下列术语：层次结构编译解释虚拟机透明性计算机系统结构计算机组成计算机实现系列机软件兼容并行性时间重叠资源重复资源共享SMPMPP桌面计算机服务器嵌入式计算机Amdahl 定律CPIMIPSMFLOPS基准测试程序参考答案：层次结构：在分析设计计算机系统时，通常采用层次结构的观点和方法去描述系统的组成与功能，这样可以控制计算机的复杂性，并使得计算机的分析与设计可以有组织地、系统地进行。编译：利用编译程序将源语言编写的源程序翻译成目标程序的过程。机器执行时，计算机将直接执行目标程序，不再需要源程序与翻译程序。解释：程序运行时，取一条指令，将其换化为机器指令， 再执行这条机器指令。虚拟机：指通过配置软件（如某种语言的编译器或解释器）扩充机器功能后所形成的一台计算机，实际机器并不具备这种功能。透明性：在计算机技术中，对本来是存在的事物或属性，但从某种角度看又好像不存在的概念称为透明性（Transparency）计算机系统结构：也称为计算机体系结构（Computer Architecture），是机器语言程序员（或编译程序设计者）所看到的计算机的属性，是硬件子系统的概念性结构与功能特性。计算机组成（Computer Organization），也称为计算机组织。计算机组成的任务是研究硬件子系统各组成部分的内部结构和相互联系，以实现机器指令级的各种功能和特性。它包括：数据通路宽度的确定，各种功能部件的相互连接及性能参数的匹配，功能部件的并行性确定，控制部件的设计，缓冲器和排队的使用，可靠性技术的采用等。计算机实现（Computer Implementation），是指计算机组成的物理实现。它包括处理机、主存储器、I/O 子系统等部件的物理结构，器件的集成度和速度，信号传输，器件、模块、插件、底板的划分与连接，专用器件的设计，电源、冷却、装配等技术以及有关的制造技术和工艺等。系列机（Family Machine）是指由一个制造商生产的具有相同的系统结构，但具有不同组成和实现的一系列不同型号的计算机。软件兼容的（Software Compatibility），即同一个软件可以不加修改地运行于体系结构相同的各档机器上，而且运行结果一样，差别只是运行时间不同。并行性（Parallelism）是指在同一时刻或是同一时间间隔内完成两种或两种以上性质相同或不相同的工作。只要时间上互相重叠，就存在并行性。实际上，并行性包括同时性与并发性。同时性（Simultaneity）是指两个或多个事件在同一时刻发生；并发性（Concurrency）是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生的并行性。时间重叠：多个处理过程在时间上相互错开，轮流重叠地使用同一套硬件设备的各个部分，以加快硬件周转而赢得速度。资源重复：在并行性概念中引入空间因素，通过重复设置硬件资源，可以大幅度提高并行处理能力。资源共享，指多个任务按一定时间顺序轮流使用同一套硬件设备，这样既降低了成本，又提高了计算机设备的利用率。SMP（Symmetrical Multi-Processor）是对称多处理机，它由多个相同或相似的处理机组成，以总线或某种开关阵列互连成一台计算机。MPP（Massively Parallel Processing）是大规模并行处理系统，属于多计算机系统，它是由成百上千个结点（含微处理机、本地存储器、网络接口等）以高带宽低时延的专有网络互联而构成的大规模计算机系统，由于其高性能而用于科学计算、军事、数据仓库、决策支持系统等领域。桌面计算机包括个人计算机和工作站。个人计算机主要为一个用户提供良好的计算性能和较低成本的工作环境。工作站是指具有完整人机交互界面、图形处理性能和较高计算性能，可配置大容量的内存和硬盘，I/O 和网络功能完善，使用多任务多用户操作系统的小型通用个人化计算机系统。服务器是是为网上客户机在网络环境下提供共享资源（包括查询、存储、计算等）的高性能计算机，具有高可靠性、高性能、高吞吐能力、大内存容量等特点，并且具备强大的网络功能和友好的人机界面。其高性能主要体现在长时间的可靠运行、良好的扩展性、强大的外部数据吞吐能力等方面。嵌入式计算机：在很多应用中，计算机作为应用产品的核心控制部件，隐藏在各种装置、设备和系统中，这样的计算机称为嵌入式计算机。Amdahl 定律可以阐述为：系统中某一部件由于采用某种更快的执行方式后所获得系统性能的提高，与这种执行方式的使用频率或占总执行时间的比例有关。CP：执行一条指令所需的平均时钟周期数（Clock cyclesPer Instruction, CPI）：CPI= 一个程序的CPU 时钟周期数/ IC（IC 表示一个程序的指令条数）MIPS 表示每秒百万条指令数。对于一个给定的程序，MIPS 定义为：MFLOPS，每秒百万次