运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统,计算机系统结构复习题(含答案)...

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1 计算机系统结构复习题

1、虚拟机的概念

虚拟机(Virtual Machine)指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。

2、指令系统的设计方法、概念、主要原因、对象、总线的仲裁算法

主要原因：因为指令系统是软件设计人员与硬件设计人员之间的一个主要分界面，也是他们之间互相沟通的一座桥梁。

对象：

概念：

又称指令集(instruction set)是计算机体系结构设计的核心，是计算机软、硬件接口,

是指机器所具有的全部指令的集合。它反映了计算机所拥有的基本功能。它是机器语言程序员所看到的机器的主要属性之一。

设计方法：

①、首先考虑所应实现的基本功能，确定哪些基本功能应该由硬件实现，哪些功能由软件实现比较合适。包括指令的功能设计和指令格式的设计；

②、在确定哪些基本功能用硬件来实现时，主要考虑3个因素：速度、成本、灵活性；

硬件实现的特点：速度快、成本高、灵活性差

软件实现的特点：速度慢、价格便宜、灵活性好

③、对指令系统的基本要求完整性、规整性、正交性、高效率、兼容性。

总线仲裁算法有：

静态优先级算法、固定时间片算法、(动态优先级)算法和(先来先服务)算法

3、要实现两条指令在世间上重叠解释步骤是什么？

为了实现两条指令在时间上重叠解释：

首先需要付出空间代价，如增加数据总线、控制总线、指令缓冲器、地址加法器、相关专用通路，将指令分析部件和指令执行部件功能分开、单独设置，主存采用多体交叉存取，等等。其次要处理好指令之间可能存在的关联，如转移的处理，指令相关，主存空间数的相关、通用寄存器组的数相关和基址值相关等的处理。此外，还应合理调配好机器指令的微操作，使“分析”和“执行”的时间尽可能相等，以提高重叠的效率。