概論_計算機系統結構第一章_自考本科
一、計算機系統的多層次結構（識記）
1、現代通用計算機系統可分為哪幾級，他們的相對位置
第5級：應用語言級；經應用程式包翻譯成高階語言程式
第4級：高階語言級；經編譯程式翻譯成組合語言程式
第3級：組合語言級；經彙編程式翻譯成機器語言程式
第2級：作業系統機器級；用機器語言程式解釋作業控制語句等
第1級：傳統機器語言機器級；微指令程式解釋機器指令
第0級：微程式機器級；微指令由硬體直接執行
2、各機器級的實現所用的是翻譯技術還是解釋技術
各機器級的實現採用翻譯技術或解釋技術，或者是這兩種技術的結合。
翻譯：用轉換程式將高一級機器級上的程式整個的變換成第一級機器級上等效的程式，然後在低一級機器上實現的技術。
解釋：在低一級機器上用它的一串語句或指令來模擬高階機器級上的一條語句或指令的功能
二、計算機系統的結構、組成和實現（領會）
1、計算機系統結構、組成和實現的定義和研究方面
計算機系統結構：系統結構中的一部分，指的是傳統機器語言機器級的系統結構。
計算機組成：計算機系統結構的邏輯實現，包括機器級內部的資料流和控制流的組成以及邏輯設計等。
實現的定義：他是軟體和硬體/韌體的交介面，是機器語言、組合語言程式設計者或編譯程式設計者看到的機器物理系統的抽象。
研究方面：軟、硬體之間的功能分配以及對傳統機器級介面的確定。對於傳統機器語言機器級哪些屬性應透明，哪些屬性不應透明。
2、計算機系統結構是軟硬體的主要介面
計算機系統結構其介面之上包括作業系統級、組合語言級、高階語言級和應用語言級中所有軟體的功能，該介面之下包括所有硬體和韌體的功能。
3、系統結構、組成和實現的定義和研究方面
系統結構：對計算機系統中各級介面的定義及其上下的功能分配。
計算機組成：計算機系統結構的邏輯實現，包括機器級內部的資料流和控制流的組成以及邏輯設計等。
計算機實現：計算機組成的物理實現，包括處理機、主存等部件的物理解結構。
計算機實現研究方面：著眼於器件技術和微組裝技術，其中器件起著主導作用。
4、透明性概念，對具體問題能正確給出是否應透明的選擇
如果客觀存在的事物或屬性從某個角度看不到，則稱對它是透明的。
三、軟、硬體取捨與計算機系統的設計思路（領會）
1、軟、硬體實現的優缺點
軟：降低硬體成本，提高系統靈活性、適應性，但是解題速度下降，軟體設計費用和所需的儲存器用量增加
硬：提高解題速度，減少程式所需的儲存空間，但會增加硬體成本，降低硬體利用率和計算機系統的靈活性和適應性。
2、軟、硬體取捨的基本原則
（1）應考慮再現有硬、器件條件下，系統要有高的價效比，主要從實現費用、速度和其他效能要求來綜合考慮。
（2）考慮準備採用和可能採用的組成技術。
（3）從“硬”的角度考慮便於應用組成技術的成果和便於器件技術的進展，從“軟”的角度把如何為編譯和作業系統的實現以及為高階語言程式的設計提供更多更好的硬體支援放在首位。
3、計算機系統的定量設計
（1）哈曼夫壓縮原理：考慮加快高概率不溢位時的運算速度，不考慮低概率的溢位時的運算速度
（2）Amdahl定律：確定性能瓶頸部件提高速度後，系統性能提高的程度。系統加速比
（3）程式訪問的區域性性定律：包括時間上和空間上的區域性性。指令硬體的設計應儘量加速高頻指令的執行。
4、計算機系統的3種設計思路和存在的問題
由上往下：先考慮如何滿足應用要求。環境要求穩定的專用機設計方法，無法用於通用機。
由下往上：根據目前能用的器件，吸收各種機器優點，將微程式機器級和傳統機器級研製出來。通用機涉及方法。
由中間開始：通用機一般採用的方法。克服上面兩種，軟、硬體分離和脫離的致命缺點。
5、計算機系統“由中間開始”設計的方法和優點
選擇從層次結構的主要軟、硬介面開始設計，再傳統機器語言機器級和作業系統機器級之間進行合理的軟、硬體功能分配。克服上面兩種，軟、硬體分離和脫離的致命缺點。
四、系統結構設計要解決實現軟體移植（領會）
1、軟體可移植的定義、實現途徑，為什麼要實現軟體可移植
定義：軟體不修改或只經少量修改就可由一臺機器移到另一臺機器上執行，同一軟體可應用於不同的環境。
實現途徑：統一高階語言、採用系列機、模擬和模擬
為什麼：可靠的軟體可長期使用，不會因機器更新需重新編寫，減少了軟體編制的工作量，又能迅速用上新的硬體技術，更新系統，讓新系統立即發揮效能。
2、採用統一高階語言實現軟體移植的方法、適用場合、優點、存在問題和對策
存在問題：沒有一種對各種應用真正通用的高階語言。
3、採用系列機實現軟體移植的方法、適用場合、優點、存在問題和對策
根據機器速度、效能、價格的不同，選擇不同的器件、硬體和組成、實現技術，研製並提供不同檔次的機器。
優點：解決了軟體環境要求相對穩定和硬、器件技術迅速發展的矛盾。
4、軟體向前、向後、向下、向上相容的定義，系列機對軟體相容的要求
向上相容指的是按某檔機器編制的軟體，不加修改就能執行再比它高檔的機器上。
向前相容指的是按某個時期投入市場的該型號機器上編制的軟體，不加修改就能執行在它之前投入市場的機器上，必須保證向後相容，不一定要向前相容。
5、正確判斷系列機發展新型號機器的哪些做法可取
6、採用模擬與模擬實現軟體移植的方法、適用場合、優點、存在問題和對策
模擬用微程式解釋，解釋程式儲存於控制儲存器中。模擬用機器語言程式解釋，解釋程式位於主存中。
模擬：分為宿主機和虛擬機器。適用於移植執行時間短、使用次數少，並且在時間關係上沒有約束和受限制的軟體
模擬：提高被移植軟體的執行速度，但是當機器結構差別較大，很難模擬。
7、軟體移植手段綜述
五、應用與器件的發展對系統結構的影響（領會）
1、明白非使用者片、現場片、使用者片的定義
非使用者片：功能由器件廠家生產時固定的，使用者只能使用不能改變其功能。
現場片：使用者根據需要可改變器件內部功能。
使用者片：專門按使用者要求設計的高整合度的VLSI器件。
2、概述器件發展是推動系統結構和組成前進的因素
器件整合度提高、器件可靠性提高
3、器件發展如何改變邏輯設計的方法
開始使用非使用者片和現場片，等機器成熟取得使用者信任後使用使用者片。
六、系統結構中的並行性開發及計算機系統的分類（識記）
1、並行性定義、二重含義及開發途徑
並行性定義：解題中具有同時進行運算或操作的特性
二重含義：同時性（兩個或多個事件同一時刻發生）、併發性（兩個或多個事件再同一時間間隔內發生）
開發途徑：時間重疊（多個處理過程再時間上相互錯開）、資源重複（設定多個硬體資源）、資源共享（用軟體讓多個使用者按一定時間順序輪流使用同一套資源）
2、並行性等級劃分
位串字串、位並字串、位片串字並、全並行
3、沿三種並行性開發途徑的多機系統型別和特點
時間重疊：不必增加硬體裝置就可以較大提高計算機系統性能價格比
資源重複：提高效能，可以構成多計算機集群系統
資源共享：硬體和軟體資源的共享
4、耦合度概念
低耦合、鬆散耦合、緊密耦合
5、計算機系統弗林分類法
按指令流和資料流的多倍性對計算機系統分類。
單指令流單資料流（SIDS）、單指令流多資料流（SIMD）、多指令流單資料流（MISD）、多指令流多資料流（MIMD）
更多計算機系統結構知識點請訪問：http://www.dabook.top/blog/26.html