1.1 计算机的层次结构
从语言角度，一台由软、硬件组成的通用计算机系统可以被看出是按功能划分的多层级机器级组成的层级结构。（选、填）
层级结构由高到低依次为 应用语言机器级 、高级语言机器级 、汇编语言机器级 、操作系统机器级 、传统语言机器级 、微程序机器级。（选、填）
翻译技术： 先用换程序将高一级机器级上的程序整个地变换成低一级机器级上等效的程序，然后在低一级机器级上实现的技术。(选、填、答)
解释技术： 则是在低级机器级上用它的一串语句或者指令来仿真高级机器级上的一条语句或者指令的功能，是通过对高级机器级语言程序中的每条语句或指令逐条解释来实现的技术。(选、填、答)
所谓固件，是一种具有软件功能的硬件。例如，将软件固化在只读存储器这种大规模集成电路的硬、器件上，就是一种固件。（填）
虚拟机也不一定全由软件实现，有些操作也可用固件或硬件实现。（填）
1.2 计算机系统结构、计算机组成和计算机实现
从计算机的层级结构角度看，系统结构是对计算机系统中各级界面的定义及其上下功能的分配。（选、填）
计算机系统结构也称为计算机系统的体系结构，它只是系统结构中的一部分，指的是传统机器语言机器级的系统结构。其界面之上 包括操作系统级 、汇编语言级 、高级语言级 和应用语言级 中所有软件的功能，该界面之下 包括所有硬件和固件的功能。（选、填）
计算机系统结构的属性包括： （答）
1.硬件能直接识别和处理的数据类型及格式等的数据表示。
2.最小寻址单元、寻址种类、地址计算等寻址方式。
3.通用/专用寄存器的设置、数量、字长、使用约定等寄存器组织。
4.二进制或汇编指令的操作类型、格式、排序方式、控制机构等指令系统。
5.主存的最小编址单位、编址方式、容量、最大可编址空间等的存储系统组织。
6.中断的分类与分级、中断处理程序功能及入口的等中断机构。
7.系统机器级的管态和用户态的定义与切换。
8.输入/输出设备的连接、使用方式、流量、操作结束、出错指示等机器级I/O 结构。
9.系统各部分的信息保护方式和保护机构等属性。
计算机组成设计要确定的方面一般包括：（答）
1.数据通路宽度（数据总线一次并行传送的信息位数）。
2.专用部件的设置（是否设置乘除法、浮点运算、字符处理、地址运算等专用部件，设置的数量与机器要达到速度、价格及专用部件的使用频率等有关）。
3.各种操作对部件的共享程度（分时共享使用程度高，虽然限制了速度，但价格便宜。设置部件多降低共享程度，因操作并行度提高，可提高速度，但价格也会提高）。
4.功能部件的并行度（是用顺序串行，还是用重叠、流水或分布式控制和处理）。
5.控制机构的组成方式（用硬件还是微程序控制，是单片机处理还是多机或功能分布处理）。
6.缓冲和排队技术（部件间如何设置及设置多大容量的缓冲器来协调它们的速度差。是用随机、先进先出、先进后出、优先级，还是用循环方式来安排事件处理的顺序）。
7.预估、预判技术（用什么原则为优化性能预测未来行为）。
8.可靠性技术（用何种冗余和容错技术来提高可靠性）。
计算机实现 （填）
计算机实现是计算机组成的物理实现；计算机实现的设计着眼于器件技术和微组装技术，其中器件技术起着主导作用。操作安排属于计算机的组成。
1.3 计算机系统的软、硬件取舍及定量设计原理
软、硬件的功能分配是计算机系统结构的主要任务，软件功能可以用硬件和固件完成，硬件的功能也可以用软件模拟完成，只是它们在性能、价格、实现的难易程度上是不同的。(填)
软、硬件取舍的基本原则（答）
原则1： 应考虑现有硬、器件条件下，系统要求要有高的性能价格比，主要从实现费用、速度和其他性能要求来综合考虑。
原则2：要考虑到准备采用和可能采用的组成技术，使之尽可能不要过多或不合理地限制各种组成、实现技术的采用。
原则3：不能仅从 "硬" 的角度考虑如何便于和操作系统的实现以及为高级语言程序的设计提供更多，更好的硬件支持放在首位。
程序执行时，90% 的时间只访问整个程序的 10% 那一部分，而其余 10% 的时间访问另外 90% 的那部分程序 （填）
从多级层次结构出发，计算机系统的设计按多层次结构的由上、下、中开始设计可以有 由上往下，由下往上，由中间开始 3种不同的设计方法（选、填）
1.4 软件、应用、器件的发展对系统结构的影响
实现软件移植技术主要有如下几种 （选，答）
1.统一高级语言。
2.采用系列机。
3.模拟和仿真
（选，填） 如果要求原来在B机器上运行的应用软件，能够移植到有不同系统结构的A机器上，根据层次结构的概念，可以把 B机器的机器语言看成是在 A 机器的机器语言级之上的一个虚拟机器语言，在A 机器上用虚拟概念来实现B 机器的指令系统。B机器的每条机器指令用A机器的一段机器语言程序解释，如同A机器上也有B机器的指令系统一样。这种用机器语言解释实现软件移植的方法称为模拟。进行模拟的 A 机器称为宿主机，被模拟的B机器称为虚拟机。
（选，填）仿真和模拟的主要区别在于解释用的语言。仿真用的是微程序 解释，其解释程序存储于控制存储中；而模拟是用机器语言程序解释，其解释程序存储于主存中。
（填）非用户片也称为通用片，其功能是由器件厂家生产时固定的，器件的用户只能使用，不能改变器件内部功能。
1.5 系统结构中的并行性开发及计算机系统的分类
从计算机系统执行程序的角度来看，并行性等级由低到高可分为四级。分别是：（选，答）
1.指令内部 ，一条指令内部各个微操作之间的并行执行。
2.指令之间，多条指令并行执行。
3.任务或进程之间，多个任务或程序段的并行执行。
4.作业或程序之间，多个作业或多道程序的并行执行
从计算机系统中处理数据的角度来看，并行性等级从低到高可以分为四级：（答）
1.位串字串，同时只对一个字的一位进行处理，这通常是指传统的串行单处理机，没有并行性。
2.位并字串，同时对一个字的全部位进行处理，这通常是指传统的并行单处理机，开始出现并行性。
3.全并行，同时对多字的全部或部分位组进行处理。
并行性是贯穿于计算机信息加工的各个步骤和阶段的，从这个角度来看，并行性等级又可分为：（答）
1.存储器并行
访问多个字：单体单字、多体多字、或多体多字结构，可在一个存储周期访问多个字。
访问方法：按内容访问，可采用位片串字并或全并行方式。
主要功能：实现对存储器中大量字的高速并行比较、检索、更新和变换。