第二章
1、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和機(jī)器的數(shù)據(jù)表示之間的關(guān)系？引入數(shù)據(jù)表示的基本原則？
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要變換成數(shù)據(jù)表示來(lái)實(shí)現(xiàn)，不同的數(shù)據(jù)表示效率和方便性不同。它們是軟硬件的交界面。
原則：1、是否提高效率減少時(shí)間，2、通用性和利用率。
2、簡(jiǎn)述三種面向的尋址方式的關(guān)系。
面向寄存器：速度快，增加硬件；
面向主存：速度稍慢，減少寄存器占用；
面向堆棧：速度慢，減輕編譯負(fù)擔(dān)。
三者各有特點(diǎn)，但可共同使用，不互相排斥。
3、堆棧型機(jī)器與通用寄存器型機(jī)器的主要區(qū)別？堆棧型機(jī)器對(duì)程序調(diào)用的哪些操作提供支持？
通用寄存器型對(duì)堆棧數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的支持較差：1、堆棧操作指令少；2、速度低；3、通常只用于保存返回地址。
堆棧型支持有力：1、硬件堆棧；2、堆棧指令豐富；3、支持高級(jí)語(yǔ)言編譯；4、支持子程序嵌套和遞歸?？蓪⒁韵滦畔⑷繅喝霔＃悍祷氐刂贰l件碼、關(guān)鍵寄存器內(nèi)容、必要的全局或局部參數(shù)。為子程序開(kāi)辟局部變量中間結(jié)果工作區(qū)。
4、比較尋址方式在指令中的兩種指明方式。
操作碼中的某位。缺點(diǎn)：不靈活。優(yōu)點(diǎn)：指令總長(zhǎng)短。
設(shè)尋址方式字段。缺點(diǎn)：指令總長(zhǎng)長(zhǎng)。優(yōu)點(diǎn)：尋址靈活。
5、“機(jī)構(gòu)型”和“策略型”的含義？
機(jī)構(gòu)型功能指基本的通用的功能；策略型功能指不穩(wěn)定的可能會(huì)改變的功能。
6、數(shù)據(jù)描述符和向量數(shù)據(jù)表示對(duì)向量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所提供的支持有什么不同？
描述方法比變址方法簡(jiǎn)便，但不能解決向量數(shù)組高速運(yùn)算問(wèn)題；向量處理機(jī)能快速形成元素地址，能把元素成塊預(yù)取到CPU，用一條指令同時(shí)對(duì)整個(gè)向量數(shù)組高速處理。
7、按CISC方向改進(jìn)指令系統(tǒng)的思路具體辦法？
思路可從面向目標(biāo)程序、高級(jí)語(yǔ)言、操作系統(tǒng)三個(gè)方面考慮。
面向目標(biāo)程序可采用的辦法：1、對(duì)高頻指令增強(qiáng)功能加快速度，低頻指令合并和取消；2、復(fù)合指令代替子程序或宏。
8、haffman方法及優(yōu)缺點(diǎn)？
構(gòu)造方法：構(gòu)造haffman樹(shù)、每個(gè)節(jié)點(diǎn)用01表示、從根開(kāi)始01編碼
優(yōu)點(diǎn)：平均碼長(zhǎng)最短，冗余少。缺點(diǎn)：種類(lèi)多，不易譯碼。
9、haffman壓縮概念的基本思想？
概率高的事件用短位數(shù)表示，低的用長(zhǎng)位數(shù)表示。
10、以浮點(diǎn)數(shù)數(shù)據(jù)表示說(shuō)明數(shù)的可表示精度、運(yùn)算中的精度損失，尾數(shù)基值取小對(duì)哪個(gè)有利哪個(gè)不利？
數(shù)的可表示精度是數(shù)軸上數(shù)的離散程度，兩個(gè)數(shù)間差越小，精度越高；運(yùn)算中的精度損失指運(yùn)算中尾數(shù)超長(zhǎng)造成的損失。
尾數(shù)基值取小則可表示范圍變小，個(gè)數(shù)減少，分布變密，精度提高，速度降低，對(duì)前者有利，對(duì)后者不利。
11、OS中哪些適合硬化或固化？哪些不適合？
高頻使用的機(jī)構(gòu)型功能適合，策略型功能不適合。
12、什么是程序的動(dòng)態(tài)再定位？
程序在主存中的實(shí)際位置可以動(dòng)態(tài)移動(dòng)的定位技術(shù)?？梢允褂没芳拇嫫骰蛴诚蟊碛布?BR> 13、縮短地址碼長(zhǎng)度的方法
基址、變址、相對(duì)尋址、分段、寄存器尋址、寄存器間接尋址等。
14、變址和基址各適用于何種場(chǎng)合？設(shè)計(jì)一種只用6位地址碼就可以指向一大地址空間中任意64個(gè)地址之一的尋址機(jī)構(gòu)。
變址適合標(biāo)量計(jì)算機(jī)中，基址主要對(duì)邏輯與物理空間進(jìn)行變換，支持動(dòng)態(tài)再定位。
用6位地址碼表示64個(gè)地址中的任意一個(gè)，可以用隱含尋址或PC自相對(duì)尋址形成物理地址。
15、設(shè)計(jì)RISC機(jī)器的一般原則及可采用的基本技術(shù)？
原則：精簡(jiǎn)指令條數(shù)、格式，讓指令等長(zhǎng)，一個(gè)周期內(nèi)完成，增加通用寄存器，一般指令不可訪存只能對(duì)寄存器操作，硬件實(shí)現(xiàn)為主，少量微程序解釋?zhuān)岣呔幾g程序質(zhì)量。
技術(shù)：按以上原則優(yōu)化、實(shí)現(xiàn)指令，設(shè)置寄存器，指令采用重疊流水方式解釋?zhuān)捎醚舆t轉(zhuǎn)移，提高便宜程序質(zhì)量。
16、比較CISC和RISC，今后的發(fā)展是什么？
CISC問(wèn)題：系統(tǒng)龐大導(dǎo)致成本高可靠性低，80%指令利用率低，性?xún)r(jià)比低。
RISC優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)化指令系統(tǒng)，適合VLSI實(shí)現(xiàn)，解決了CISC的上述問(wèn)題。
缺點(diǎn)：加重匯編語(yǔ)言負(fù)擔(dān)，目標(biāo)程序開(kāi)銷(xiāo)大，對(duì)浮點(diǎn)運(yùn)算虛擬存儲(chǔ)支持不強(qiáng)，對(duì)編譯程序要求高。
發(fā)展趨勢(shì)：二者互相結(jié)合，取長(zhǎng)補(bǔ)短。
17、比較四種浮點(diǎn)數(shù)尾數(shù)下溢處理方法
截?cái)喾ǎ簩⒊鰴C(jī)器字長(zhǎng)的部分截去，整數(shù)誤差1，分?jǐn)?shù)誤差2^（-m），統(tǒng)計(jì)平均誤差<0，不能調(diào)節(jié)統(tǒng)計(jì)平均誤差，實(shí)現(xiàn)最簡(jiǎn)單不增硬件不需處理時(shí)間，但誤差平均誤差大且無(wú)法調(diào)節(jié)。
舍入法：設(shè)一附加位，整數(shù)誤差0.5，分?jǐn)?shù)誤差2^（-m-1），統(tǒng)計(jì)平均誤差略>0，不能調(diào)節(jié)統(tǒng)計(jì)平均誤差，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單增硬件少誤差小，但速度慢需處理時(shí)間平均誤差無(wú)法調(diào)節(jié)。
恒置1法：最低位恒置1，整數(shù)誤差1，分?jǐn)?shù)誤差2^（-m），），統(tǒng)計(jì)平均誤差略>0，不能調(diào)節(jié)統(tǒng)計(jì)平均誤差，實(shí)現(xiàn)最簡(jiǎn)單不增硬件不需處理時(shí)間，但誤差平均誤差大且無(wú)法調(diào)節(jié)。
查表舍入法：用2^k個(gè)字的ROM或PLA存放下溢處理表，根據(jù)查表內(nèi)容處理下溢。整數(shù)、分?jǐn)?shù)、統(tǒng)計(jì)平均誤差均趨于0，能調(diào)節(jié)統(tǒng)計(jì)平均誤差，處理速度快但需增加硬件。
1、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和機(jī)器的數(shù)據(jù)表示之間的關(guān)系？引入數(shù)據(jù)表示的基本原則？
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要變換成數(shù)據(jù)表示來(lái)實(shí)現(xiàn)，不同的數(shù)據(jù)表示效率和方便性不同。它們是軟硬件的交界面。
原則：1、是否提高效率減少時(shí)間，2、通用性和利用率。
2、簡(jiǎn)述三種面向的尋址方式的關(guān)系。
面向寄存器：速度快，增加硬件；
面向主存：速度稍慢，減少寄存器占用；
面向堆棧：速度慢，減輕編譯負(fù)擔(dān)。
三者各有特點(diǎn)，但可共同使用，不互相排斥。
3、堆棧型機(jī)器與通用寄存器型機(jī)器的主要區(qū)別？堆棧型機(jī)器對(duì)程序調(diào)用的哪些操作提供支持？
通用寄存器型對(duì)堆棧數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的支持較差：1、堆棧操作指令少；2、速度低；3、通常只用于保存返回地址。
堆棧型支持有力：1、硬件堆棧；2、堆棧指令豐富；3、支持高級(jí)語(yǔ)言編譯；4、支持子程序嵌套和遞歸?？蓪⒁韵滦畔⑷繅喝霔＃悍祷氐刂贰l件碼、關(guān)鍵寄存器內(nèi)容、必要的全局或局部參數(shù)。為子程序開(kāi)辟局部變量中間結(jié)果工作區(qū)。
4、比較尋址方式在指令中的兩種指明方式。
操作碼中的某位。缺點(diǎn)：不靈活。優(yōu)點(diǎn)：指令總長(zhǎng)短。
設(shè)尋址方式字段。缺點(diǎn)：指令總長(zhǎng)長(zhǎng)。優(yōu)點(diǎn)：尋址靈活。
5、“機(jī)構(gòu)型”和“策略型”的含義？
機(jī)構(gòu)型功能指基本的通用的功能；策略型功能指不穩(wěn)定的可能會(huì)改變的功能。
6、數(shù)據(jù)描述符和向量數(shù)據(jù)表示對(duì)向量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所提供的支持有什么不同？
描述方法比變址方法簡(jiǎn)便，但不能解決向量數(shù)組高速運(yùn)算問(wèn)題；向量處理機(jī)能快速形成元素地址，能把元素成塊預(yù)取到CPU，用一條指令同時(shí)對(duì)整個(gè)向量數(shù)組高速處理。
7、按CISC方向改進(jìn)指令系統(tǒng)的思路具體辦法？
思路可從面向目標(biāo)程序、高級(jí)語(yǔ)言、操作系統(tǒng)三個(gè)方面考慮。
面向目標(biāo)程序可采用的辦法：1、對(duì)高頻指令增強(qiáng)功能加快速度，低頻指令合并和取消；2、復(fù)合指令代替子程序或宏。
8、haffman方法及優(yōu)缺點(diǎn)？
構(gòu)造方法：構(gòu)造haffman樹(shù)、每個(gè)節(jié)點(diǎn)用01表示、從根開(kāi)始01編碼
優(yōu)點(diǎn)：平均碼長(zhǎng)最短，冗余少。缺點(diǎn)：種類(lèi)多，不易譯碼。
9、haffman壓縮概念的基本思想？
概率高的事件用短位數(shù)表示，低的用長(zhǎng)位數(shù)表示。
10、以浮點(diǎn)數(shù)數(shù)據(jù)表示說(shuō)明數(shù)的可表示精度、運(yùn)算中的精度損失，尾數(shù)基值取小對(duì)哪個(gè)有利哪個(gè)不利？
數(shù)的可表示精度是數(shù)軸上數(shù)的離散程度，兩個(gè)數(shù)間差越小，精度越高；運(yùn)算中的精度損失指運(yùn)算中尾數(shù)超長(zhǎng)造成的損失。
尾數(shù)基值取小則可表示范圍變小，個(gè)數(shù)減少，分布變密，精度提高，速度降低，對(duì)前者有利，對(duì)后者不利。
11、OS中哪些適合硬化或固化？哪些不適合？
高頻使用的機(jī)構(gòu)型功能適合，策略型功能不適合。
12、什么是程序的動(dòng)態(tài)再定位？
程序在主存中的實(shí)際位置可以動(dòng)態(tài)移動(dòng)的定位技術(shù)?？梢允褂没芳拇嫫骰蛴诚蟊碛布?BR> 13、縮短地址碼長(zhǎng)度的方法
基址、變址、相對(duì)尋址、分段、寄存器尋址、寄存器間接尋址等。
14、變址和基址各適用于何種場(chǎng)合？設(shè)計(jì)一種只用6位地址碼就可以指向一大地址空間中任意64個(gè)地址之一的尋址機(jī)構(gòu)。
變址適合標(biāo)量計(jì)算機(jī)中，基址主要對(duì)邏輯與物理空間進(jìn)行變換，支持動(dòng)態(tài)再定位。
用6位地址碼表示64個(gè)地址中的任意一個(gè)，可以用隱含尋址或PC自相對(duì)尋址形成物理地址。
15、設(shè)計(jì)RISC機(jī)器的一般原則及可采用的基本技術(shù)？
原則：精簡(jiǎn)指令條數(shù)、格式，讓指令等長(zhǎng)，一個(gè)周期內(nèi)完成，增加通用寄存器，一般指令不可訪存只能對(duì)寄存器操作，硬件實(shí)現(xiàn)為主，少量微程序解釋?zhuān)岣呔幾g程序質(zhì)量。
技術(shù)：按以上原則優(yōu)化、實(shí)現(xiàn)指令，設(shè)置寄存器，指令采用重疊流水方式解釋?zhuān)捎醚舆t轉(zhuǎn)移，提高便宜程序質(zhì)量。
16、比較CISC和RISC，今后的發(fā)展是什么？
CISC問(wèn)題：系統(tǒng)龐大導(dǎo)致成本高可靠性低，80%指令利用率低，性?xún)r(jià)比低。
RISC優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)化指令系統(tǒng)，適合VLSI實(shí)現(xiàn)，解決了CISC的上述問(wèn)題。
缺點(diǎn)：加重匯編語(yǔ)言負(fù)擔(dān)，目標(biāo)程序開(kāi)銷(xiāo)大，對(duì)浮點(diǎn)運(yùn)算虛擬存儲(chǔ)支持不強(qiáng)，對(duì)編譯程序要求高。
發(fā)展趨勢(shì)：二者互相結(jié)合，取長(zhǎng)補(bǔ)短。
17、比較四種浮點(diǎn)數(shù)尾數(shù)下溢處理方法
截?cái)喾ǎ簩⒊鰴C(jī)器字長(zhǎng)的部分截去，整數(shù)誤差1，分?jǐn)?shù)誤差2^（-m），統(tǒng)計(jì)平均誤差<0，不能調(diào)節(jié)統(tǒng)計(jì)平均誤差，實(shí)現(xiàn)最簡(jiǎn)單不增硬件不需處理時(shí)間，但誤差平均誤差大且無(wú)法調(diào)節(jié)。
舍入法：設(shè)一附加位，整數(shù)誤差0.5，分?jǐn)?shù)誤差2^（-m-1），統(tǒng)計(jì)平均誤差略>0，不能調(diào)節(jié)統(tǒng)計(jì)平均誤差，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單增硬件少誤差小，但速度慢需處理時(shí)間平均誤差無(wú)法調(diào)節(jié)。
恒置1法：最低位恒置1，整數(shù)誤差1，分?jǐn)?shù)誤差2^（-m），），統(tǒng)計(jì)平均誤差略>0，不能調(diào)節(jié)統(tǒng)計(jì)平均誤差，實(shí)現(xiàn)最簡(jiǎn)單不增硬件不需處理時(shí)間，但誤差平均誤差大且無(wú)法調(diào)節(jié)。
查表舍入法：用2^k個(gè)字的ROM或PLA存放下溢處理表，根據(jù)查表內(nèi)容處理下溢。整數(shù)、分?jǐn)?shù)、統(tǒng)計(jì)平均誤差均趨于0，能調(diào)節(jié)統(tǒng)計(jì)平均誤差，處理速度快但需增加硬件。