完整版计算机系统结构课后习题答案第2版.pdf

习题一

1、解说以下术语

计算机系统的外特征：往常所讲的计算机系统构造的外特征是指机器语言程序员

或编译程序编写者所看到的外特征，即由他们所看到的计算机的基本属性（观点

性构造和功能特征）。

计算机系统的内特征：计算机系统的设计人员所看到的基本属性，实质上是为了

将有关软件人员的基本属性加以逻辑实现的基本属性。

模拟：模拟方法是指用软件方法在一台现有的计算机上实现另一台计算机的指

令系统。

可移植性：在新式号机出台后，本来开发的软件还能连续在升级换代的新式号机器

上使用，这就要求软件拥有可兼容性，即可移植性。可兼容性是指一个软件可不

经改正或只要少许改正，即可由一台机器移植到另一台机器上运转，即同一软件

可应用于不一样环境。

Amdahl定律：系统中关于某一零件采纳某种更快的履行方式所能获取的系统

性能改良程度，取决于这类履行方式被使用的频度或占总履行时间的比率。

虚构机（VirtualMachine）：指经过软件模拟的拥有完好硬件系统功能的、运转

在一个完好隔绝环境中的完好计算机系统。

6、

7、假定求浮点数平方根的操作在某台机器上的一个基准测试程序中占总履行时间

的20%，为了加强该操作的性能，可采纳两种不一样的方法：一种是增添特意的

硬件，可使求浮点数平方根操作的速度提升为本来的20倍；另一种方法是提升全

部浮点运算指令的速度，使其为本来的2倍，而浮点运算指令的履行时间在总履

行时间中占30%。试比较这两种方法哪一种更好些。

答：增添硬件的方法的加快比Sp1?1.23,另一种方法的加快比Sp2?

1.176，经计算可知Sp1?方法更好些。Sp2Sp2第一种

9、假定高速缓Cache的工作速度为主存5倍，Cache被接见命中的概率

存的且

答：能使整个储存系统获取多高的加快比？，则采纳为T?90%Cache

加快比．

，此中tm=5tc，代入公式、获取加快比S=3.33。

11、Flynn分类法的依照是什么，它与按“并行级”和“流水级”的分类方法有

什么不一样？

答：Flynn分类法的依照是指令流和数据流多倍性观点进行分类的。而“并行级”

和“流水级”的分类方法是依据子系统的并行程度及流水线办理程度进行分类的方

法。

13、计算机系统按功能区分，往常分为那几个层次，这类区分方法有什么意义？

答：计算机系统按功能可区分红多层次构造，在传统机器级上是操作系统级、汇编

语言级、高级语言级和应用语言级，在下边的是微程序机器级以及扩展级电子线路。

这类区分方法的意义是：有助于理解各级语言的实质及实现，分层后，处

在某一级虚构机的程序员只要知道这一级的语言及虚构机，至于这一级语言怎样层

次地经翻译或解说直到下边的实质机器级，则无需知道。习题二

1、解说以下术语

CPI

MIPS

MFLOPS

基准测试程序

性能算术均匀值

性能几何均匀值

2、权衡计算机性能的主要标准是什么？为何它是最靠谱的权衡标准？

答：权衡计算机系统性能可采纳各样尺度，最常用的是时间和速率，但最为靠谱

的权衡尺度是时间。比如响应时间、CPU时间等。因为系统CPU时间很难精准统

计，偏差较大，故采纳用户CPU时间作为权衡时间比较稳当。但在权衡无负载系

统时，采纳响应时间比较适合。用时间来作为计算机的权衡标准直观、正确，合用

于各样状况的权衡，所以时间是最靠谱的权衡标准。

3、

4、计算机连续性能的表示常用哪3种均匀值表示？列出他们的公式，并比较它

们的优弊端。

、几何均匀）ArithmeticMean）的表示常用算术均匀（SustainedPerformance答：连续性能（．

（GeometricMean）和调解均匀（HarmonicMean）3种均匀值方法，其计算公式以下：

个程序的速率，个程序构成的工作负荷中履行第i个公式中3Ri表示由n以上

Ri=1/Ti。Ti表示履行第i个程序所需的时间，这里运算量大，但它有一个Gm