自考计算机系统结构课后习题 主编李学干 课程代码2325

在当代计算机科学与技术的教育与研究中，计算机系统结构是一个基础而核心的领域。自考计算机系统结构课程的习题集，主编李学干编写的这一套教程以其深入浅出的特点，受到了广大学习者的喜爱。本课程代码2325的习题集，不仅覆盖了课程的核心内容，也融入了前沿技术，帮助学生全面了解和掌握计算机系统结构的相关知识。 合型还是独立型的问题，反映了存储系统设计的两种不同思路。在合型系统中，CPU和存储器被紧密结合，以提高数据传输效率，这种设计常见于早期的计算机系统。而独立型设计则是将存储器作为单独的组件，与CPU分开，这种设计更利于存储器的扩展和升级。在现代计算机系统中，独立型设计占主导地位。 PDP-11系列的单总线结构，作为经典的计算机体系架构之一，其设计理念在当时具有革命性的意义。PDP-11的单总线设计简化了计算机内部的结构，降低了成本，并提高了系统的可靠性。然而，随着计算机技术的发展，出现了更为复杂的并行处理、高速缓存和流水线控制等技术。 访问方式保护机制，是指计算机系统为了确保数据访问的安全性和一致性，而实施的一系列硬件和软件措施。在多任务操作系统中，不同的任务可能需要对共享数据进行访问，访问方式保护就显得尤为重要。 串行、重叠还是流水控制方式，是提高CPU执行效率的三种不同方法。串行控制是指指令的执行按顺序逐一进行，而重叠控制和流水控制则是指令的执行部分重叠或完全并行，大大提高了CPU的处理能力。 堆栈指令是计算机指令集中的重要组成部分，它们主要用于管理数据的栈结构，如进栈和出栈操作。堆栈指令在程序中被广泛使用，是实现复杂控制流的关键。 存储器最小编址单位，即存储器能够识别和操作的最小数据单元。在现代计算机系统中，这个单位通常是字节。对于存储器的设计者来说，最小编址单位的选择直接影响到存储器的结构和效率。 Cache存储器是现代计算机系统中用于优化内存访问速度的一种重要技术。它位于CPU和主存储器之间，能够提供高速的数据缓存，以减少CPU访问主存的延迟。Cache存储器的管理策略，如替换算法和写策略，是影响计算机系统性能的关键因素之一。 在讨论透明性时，我们不得不提到浮点数据表示问题。浮点数的表示和运算与整数相比更为复杂，程序员必须了解浮点数的精度问题和舍入误差，才能在编写程序时避免数值计算的错误。 I/O系统的实现方式，无论是采用通道方式还是外围处理机方式，都会对计算机系统的性能和编程接口产生影响。通道方式允许CPU将I/O操作的控制权完全转移给I/O通道，而外围处理机方式则通过一个独立的处理器来执行I/O任务，这使得CPU可以更专注于计算任务。 字符行运算指令、程序性中断等概念，由于它们直接涉及到计算机系统的工作机制和程序员编写程序时必须明确的细节，因此也被认为是不透明的。 在设计计算机系统时，透明性的概念的确有助于简化编程模型，降低程序员学习的难度，但同时，透明性设计也可能会掩盖一些系统潜在的问题。当计算机系统出现异常时，由于问题可能隐藏在“看不见”的地方，这给系统的设计者和维护者带来了挑战。因此，透明性和不透明性的权衡是计算机系统设计中的一大难题。 自考计算机系统结构课程的习题集，不仅涉及到计算机系统的经典理论，还包括了现代计算机科学的最新发展。主编李学干的习题集，通过结合理论与实践，使学生能够全面掌握计算机系统结构的知识。对于自考的学生来说，深入理解这些概念，并能够灵活运用，对于顺利通过考试和未来的专业发展都具有重要意义。