3第一章常见问题和易混淆知识点

1. 同一个功能既可以由软件实现又可以由硬件实现

   在逻辑功能上,软件和硬件是等效的(注意是等效,不是等价). 因此,在计算机系统中,许多功能既可以由硬件直接实现,又可以在硬件的配合下由软件实现.例如,乘法运算既可以用专门的乘法器(主要由加法器和移位器组成)实现,也可用乘法子程序(主要由加法指令和移位指令等组成)来实现.

2. 翻译程序,汇编程序,编译程序,解释程序的区别和联系是什么

   翻译程序是指把高级语言源程序翻译成机器语言程序(目标程序)的软件

   翻译程序有两种:一种是编译程序,它将高级语言源程序一次全部翻译成目标程序,每次执行程序时,只需执行目标程序,因此只要源程序不变,就无须重新翻译.同一种高级语言在不同体系结构下,编译成目标程序时不一样的,目标程序与体系结构相关. 另一种是解释程序,它将源程序的一条语句翻译成对应的机器目标代码,并立即执行,然后翻译下一条源程序语句并执行,直至所有源程序语句全部被翻译并执行完.所以解释程序的执行过程是翻译一句执行一句,并且不会生成目标程序

3. 什么是透明性

   若感觉不到某个事物或属性的存在,即"看"不到某个事物或属性,则称为"对用户而言,某个事物或属性是透明的".这与日常生活中的"透明"刚好相反

   例如,对于高级语言程序员来说,浮点数格式,乘法指令等这些指令的格式,数据如何在运算器中运算等都是透明的;而对于机器语言或汇编语言程序员来说,指令的格式,机器结构,数据格式等则是不透明的. 在CPU中,IR, MAR, MDR对各类程序员都是透明的

4. 机器字长,指令字长,存储字长的区别和联系?

   机器字长:计算机能直接处理的二进制数据的位数,机器字长一般等于内部寄存器的大小,它决定了计算机的运算精度

   指令字长:一个指令字中包含的二进制代码的位数

   存储字长:一个存储单元存储的二进制代码的长度

   它们都必须是字节的整数倍

   指令字长一般取存储字长的整数倍,若指令字长等于存储字长的2倍,则需要2次访存来取出一条指令,因此取值周期是机器周期的2倍,若指令字长等于存储字长,则取值周期等于机器周期

   早期的计算机存储字长一般和机器的指令字长和数据字长相等,因此访问一次主存就可以取出一条指令或一个数据,随着计算机的发展,指令字长可变,数据字长也可变,但它们必须是字节的整数倍.

   64位操作系统是指特别为64位架构的计算机而设计的操作系统,它能够利用64位处理器的优势,但64位机器既可以使用64位操作系统,又可以使用32位操作系统,而32位处理器无法使用64位操作系统的

5. 计算机体系结构和计算机组成的区别和联系是什么

   计算机体系结构是指机器语言或汇编语言程序员所看得到的传统机器的属性,包括指令集,数据类型,存储器寻址技术等,大都属于抽象的属性

   计算机组成是指如何实现计算机体系结构所体现的属性,它包含对许多对程序员来说透明的硬件细节,例如,指令系统属于结构的问题,但指令的实现即如何取指令,分析指令,取操作数,如何运算等都属于组成的问题,因此,当两台机器指令系统相同时,只能认为它们有相同的结构,至于这两台机器如何实现其指令,完全可以不同,即可以认为它们的组成方式是不同的;例如,一台机器是否具备乘法指令是一个结构的问题,但实现乘法指令采用什么方式则是一个组成的问题