如何理解计算机体系结构和计算机实现技术、计算机应用之间关系。

题目

如何理解计算机体系结构和计算机实现技术、计算机应用之间关系。

参考答案和解析
正确答案: 计算机体系结构的定义是Amdahl于1964年在推出IBM360系列计算机时提出的:程序员所看到的计算机的属性,即概念性结构与功能特性。其实质是计算机系统中软硬件界面的确定,其界面之上的是软件的功能,界面之下的是硬件和固件的功能。
计算机组成是计算机体系结构的逻辑实现,计算机组成的任务是在计算机系统结构确定分配给硬件子系统的功能及其概念结构之后,研究各组成部分的内部构造和相互联系,以实现机器指令级的各种功能和特性。
计算机实现是指计算机组成的物理实现。
一种体系结构可以有多种组成。一种组成可以有多种物理实现。随着技术、器件和应用的发展,三者之间的界限越来越来模糊。
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相似问题和答案

第1题:

计算机体系结构与计算机组成、计算机组成与计算机实现的关系分别是()

  • A、一对一、一对一
  • B、一对多、一对一
  • C、一对一、多对一
  • D、一对多、一对多

正确答案:D

第2题:

如何理解计算机技术对艺术设计的意义?


正确答案: 计算机技术已经全面进入设计领域,设计家的双手被解放,可以更充分地利用大脑思维的弹性,产生源源不断的灵感,创造设计的新时空。因此,设计人员的计算机操作水平决定着设计的质量。(艺术设计人员对计算机是“拿来主义”,计算机技术越发达,智能化处理器就越便捷,其思维的演绎能力就会越形象。计算机软件技术的开发,对于设计家来讲,主要是在应用软件方面,即计算机辅助设计----计算机作为高科技的产物,已经深入到千万户。
然而,计算机仅仅是一种便利的工具,终究无法替代人类的意志。而计算机的广泛使用,使设计人员在设计中,对软件的利用和掌握,会与自身的时空现像存在着一定的距离,因此客户对于设计人员的要求也会愈来愈高。)浙江省2006年10月高等教育自学考试

第3题:

Amdahl给计算机体系结构的定义是什么?

(2)Myres给计算机体系结构的定义是什么?请画出虚拟机层次模型?

(3)计算机体系结构、计算机组织和计算机实现三者的关系是什么?


正确答案:Amdah1指出计算机体系结构是站在程序员的角度所看到的计算机属性即程序员要能编写出可在机器上正确运行的程序所必须了解的概念性结构和功能特性。 (2)Myres指出传统体系结构就是指硬件与软件之间的界面。 虚拟机层次模型如下所示: (3)应对计算机体系结构、计算机组织、计算机实现三者的关系加以区别: ①计算机体系结构(Computer Architecture)是指计算机的概念性结构和功能属性。 ②计算机组织(Computer Organization)是指计算机体系结构的逻辑实现包括机器内的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。我们平常也把它称为计算机组成原理。 ③计算机实现(Computer Implementation)是指计算机组织的物理实现。
Amdah1指出计算机体系结构是站在程序员的角度所看到的计算机属性,即程序员要能编写出可在机器上正确运行的程序所必须了解的概念性结构和功能特性。 (2)Myres指出传统体系结构就是指硬件与软件之间的界面。 虚拟机层次模型如下所示: (3)应对计算机体系结构、计算机组织、计算机实现三者的关系加以区别: ①计算机体系结构(Computer Architecture)是指计算机的概念性结构和功能属性。 ②计算机组织(Computer Organization)是指计算机体系结构的逻辑实现,包括机器内的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。我们平常也把它称为计算机组成原理。 ③计算机实现(Computer Implementation)是指计算机组织的物理实现。

第4题:

试用实例说明计算机系统结构、计算机组成和计算机实现之间的相互关系。


正确答案: 如在设计主存系统时,确定主存容量、编址方式、寻址范围等属于计算机系统结构;确定主存周期、逻辑上是否采用并行主存、逻辑设计等属于计算机组成;而选择存储芯片类型、微组装技术、线路设计等属于计算机实现。
计算机组成是计算机系统结构的逻辑实现。计算机实现是计算机组成的物理实现。一种系统结构可以有多种组成。一种组成可以有多种实现。

第5题:

简述计算机体系结构与组成、实现之间的关系。


正确答案: 计算机体系结构通常是指程序设计人员所见到的计算机系统的属性,是硬件子系统的结构概念及其功能特性。计算机组成(computer organization)是依据计算机体系结构确定并且分配了硬件系统的概念结构和功能特性的基础上,设计计算机各部件的具体组成,它们之间的连接关系,实现机器指令级的各种功能和特性。同时,为实现指令的控制功能,还需要设计相应的软件系统来构成一个完整的运算系统。计算机实现,是计算机组成的物理实现,就是把完成逻辑设计的计算机组成方案转换为真实的计算机。计算机体系结构、计算机组成和计算机实现是三个不同的概念,各自有不同的含义,但是又有着密切的联系,而且随着时间和技术的进步,这些含意也会有所改变。在某些情况下,有时也无须特意地去区分计算机体系结构和计算机组成的不同含义。

第6题:

如何理解批发企业计算机系统中要有实现相关部门之间、岗位之间信息传输和数据共享的“局域网”?


正确答案:局域网即通常所说的内网,是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组。一般是方圆几千米以内。局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。局域网是封闭型的,可以由办公室内的两台计算机组成,也可以由一个公司内的上千台计算机组成。企业设置局域网的目的在于实现相关部门和岗位之间的信息传输和数据共享,保证企业内部经营流程的快速流转、达到对产品在各环节出现质量问题时及时有效控制。

第7题:

计算机体系结构、计算机组织、计算机实现的区别和联系?


正确答案: 一种体系结构可以有多种组成,一种组成可以有多种物理实现,体系结构包括对组织与实现的研究。

第8题:

关于计算机体系结构及其分类,有下述说法:

①Flynn分类法根据指令流和数据流的多倍性对计算机体系结构进行分类。

②除了Flynn分类法之外,冯泽云还提出用最大并行度对计算机体系结构进行分类。

③计算机系统结构所解决的问题是计算机系统总体上、功能上需要解决的问题,而计算机组成要解决的是逻辑上如何具体实现的问题。

④所有计算机系统都基于冯.诺依曼结构。

其中,正确的说法有______。

A.①②③

B.②③④

C.①②③④

D.①②④


正确答案:A
解析:计算机系统结构所解决的问题是计算机系统总体上、功能上需要解决的问题,而计算机组成要解决的是逻辑上如何具体实现的问题。例如,指令系统的确定属于计算机体系结构范畴,而指令的具体实现则属于计算机组成范畴,主存容量及编址方式的确定属于计算机体系结构范畴,而如何构成主存则属于计算机组成范畴。有许多方法对计算机系统结构进行了分类,除了Flynn分类法之外,还有其它的分类方法,例如,冯泽云提出用最大并行度对计算机体系结构进行分类。另外,可按照程序流程机制将计算机体系结构分为以下三类:(1)控制流计算机。这是通常见到的计算机,使用程序计数器(PC)来确定下一条指令的地址。指令程序流由程序员直接控制,其主存是共享的,存储区可以被多指令修改,容易产生数据相关性,对并行性不利。(2)数据流计算机。在冯.诺依曼体系中是指令流驱动的,而数据流则是处于被动地位的,这看起来合理,但在某些时候也不尽然。相对的是数据流驱动,即一旦数据准备好,则立即开始执行相关的指令,非冯.诺依曼体系仍然在探索中,但对冯.诺依曼体系的改良也有相当好的成果,即流水线技术和并行计算机。在数据流计算机中,数据不在共享的存储器中,而是在指令间传送,成为令牌。当需要使用该数据的指令收到令牌,开始执行之后,该令牌即消失,执行的指令将执行的结果数据当做新的令牌发送。这种方式不再需要程序计数器、共享的存储器,但是需要甩于检测数据可用性的专门部件,建立、识别、处理数据令牌标记,需要时间和空间开销。在其他一些方面,数据流计算机还有一些困难需要克服。在数据流计算机中由于没有程序计数器,使得程序的调试和诊断变得困难;没有共享的存储器,也就无法控制其分配,无法支持数组、递归等操作。(3)归约机(ReductionsMachine)。归约机又称为需求驱动,是由对一个操作结果的需求而启动的。归约机采用一种“惰性计算”的方式,操作只在另一条指令需要这个操作的结果时才执行。比如在计算5+(6×2-10)时,归约机并非先去计算6×2,而是先计算整个算式,碰到(6×2-10)再启动一个过程去计算它,最后需要计算6×2,计算后一层层退回,得到整个算术的值。由于需求驱动可减少那些不必要的求值操作,因而可以提高系统效率。归约机是一种面向函数式的语言,或以函数式语言为机器语言的机器,要有函数定义存储器和表达式存储;操作和数据合并存储。需要大容量物理存储器并采用大虚拟存储容量的虚拟存储器,来满足对动态存储分配和大容量的存储空问的需求。综上所述,可知④是错误的,其它的都正确。

第9题:

试以实例说明计算机系统结构、计算机组成与计算机实现之间的相互关系与影响。


正确答案: 计算机系统结构、计算机组成、计算机实现互不相同,但又相互影响。
(1)计算机的系统结构相同,但可采用不同的组成。如IBM370系列有115、125、135、158、168等由低档到高档的多种型号机器。从汇编语言、机器语言程序设计者看到的概念性结构相同,均是由中央处理机/主存,通道、设备控制器,外设4级构成。其中,中央处理机都有相同的机器指令和汇编指令系统,只是指令的分析、执行在低档机上采用顺序进行,在高档机上采用重叠、流水或其它并行处理方式。
(2)相同的组成可有多种不同的实现。如主存器件可用双极型的,也可用MOS型的;可用VLSI单片,也可用多片小规模集成电路组搭。
(3)计算机的系统结构不同,会使采用的组成技术不同,反之组成也会影响结构。如为实现A:=B+CD://=E*F,可采用面向寄存器的系统结构,也可采用面向主存的三地址寻址方式的系统结构。要提高运行速度,可让相加与相乘并行,为此这两种结构在组成上都要求设置独立的加法器和乘法器。但对面向寄存器的系统结构还要求寄存器能同时被访问,而对面向主存的三地址寻址方式的系统结构并无此要求,倒是要求能同时形成多个访存操作数地址和能同时访存。又如微程序控制是组成影响结构的典型。通过改变控制存储器中的微程序,就可改变系统的机器指令,改变结构。如果没有组成技术的进步,结构的进展是不可能的。
综上所述,系统结构的设计必须结合应用考虑,为软件和算法的实现提供更多更好的支持,同时要考虑可能采用和准备采用的组成技术。应避免过多地或不合理地限制各种组成、实现技术的采用和发展,尽量做到既能方便地在低档机上用简单便宜的组成实现,又能在高档机上用复杂较贵的组成实现,这样,结构才有生命力;组成设计上面决定于结构,下面受限于实现技术。然而,它可与实现折衷权衡。例如,为达到速度要求,可用简单的组成但却是复杂的实现技术,也可用复杂的组成但却是一般速度的实现技术。前者要求高性能的器件,后者可能造成组成设计复杂化和更多地采用专用芯片。
组成和实现的权衡取决于性能价格比等因素;结构、组成和实现所包含的具体内容随不同时期及不同的计算机系统会有差异。软件的硬化和硬件的软件都反映了这一事实。VLSI的发展更使结构组成和实现融为一体,难以分开。

第10题:

经典计算机体系结构概念的实质是计算机系统中()确定,其界面之上由()的功能实现,界面之下由()的功能实现。


正确答案:软、硬件界面;软件;硬件和固件