1、数据结构和机器的数据表示之间是什么关系？确定和引入数据表示的基本原则是什么？ 答：数据表示是能由硬件直接识别和引用的数据类型。数据结构反映各种数据元素或信息单元之间的结构关系。数据结构要通过软件映象变换成机器所具有的各种数据表示实现，所以数据表示是数据结构的组成元素。不同的数据表示可为数据结构的实现提供不同的支持，表现在实现效率和方便性不同。数据表示和数据结构是软件、硬件的交界面。 除基本数据表示不可少外，高级数据表示的引入遵循以下原则：（1）看系统的效率有否提高，是否养活了实现时间和存储空间。（2）看引入这种数据表示后，其通用性和利用率是否高。 2、标志符数据表示与描述符数据表示有何区别？描述符数据表示与向量数据表示对向量数据结构所提供的支持有什么不同？ 答：标志符数据表示指将数据类型与数据本身直接联系在一起，让机器中每个数所都带类型樗位。其优点是：（1）简化了指令系统和程序设计；（2）简化了编译程序；（3）便于实现一致性校验；（4）能由硬件自动变换数据类型；（5）支持数据库系统的实现与数据类型无关；（6）为软件调试和应用软件开发提供支持。缺点是：（1）会增加程序所点的主存空间；（2）在微观上对机器的性能（运算速度）不利。 数据描述符指数据的描述与数据分开存放，描述所访问的数据是整块还是单个的，及访问该数据块或数据元素的地址住处它具备标志符数据表示的优点，并减少了标志符数据表示所占的空间，为向量和数组结构的实现提供支持。 数据描述符方法优于标志符数据表示，数据的描述与数据分开，描述所访问的数据是整块还是单个的，及访问该数据块或数据元素的地址信息，减少了樗符数据表示所占的窨。用描述符方法实现阵列数据的索引比用变址方法实现要方便，且便于检查出程序中的阵列越界错误。但它不能解决向量和数组的高速运算问题。而在有向量、数组数据表示的向量处理机上，硬件上设置有丰富的赂量或阵列运算指令，配有流水或阵列方式处理的高速运算器，不仅能快速形成向量、数组的元素地址，更重要的是便于实现把向量各元素成块预取到中央处理机，用一条向量、数组指令流水或同时对整个向量、数组高速处理．如让硬件越界判断与元素运算并行。这些比起用与向量、阵列无关的机器语言和数据表示串行实现要高效的多。 3、堆栈型机器与通用寄存器型机器的主要区别是什么？堆栈型机器系统结构为程序调用的哪些操作提供了支持？ 答：有堆栈数据表示的机器称为堆栈机器。它与一般通用寄存器型机器不同。通用寄存器型
《计算机系统结构》习题解答 第一章(P33) 1.7 (1)从指定角度来看，不必要了解的知识称为透明性概念。 1.8见下表，“√”为透明性概念，“P ”表示相关课文页数。 1.12 已知Se=20 , 求作Fe-Sn 关系曲线。 将Se 代入Amdahl 定律得 e n F S 20 19 11 -= 1.13 上式中令Sn=2，解出Fe=10/19≈0.526 1.14 上式中令Sn=10，解出Fe=18/19≈0.947 1.15 已知两种方法可使性能得到相同的提高，问哪一种方法更好。 (1)用硬件组方法，已知Se=40，Fe=0.7，解出Sn=40/12.7≈3.1496（两种方法得到的相同性能） (2)用软件组方法，已知Se=20，Sn=40/12.7，解出Fe=27.3/38≈0.7184（第二种方法的百分比） (3)结论：软件组方法更好。因为硬件组需要将Se 再提高100%（20→40），而软件组只需将Fe 再提高1.84%（0.7→0.7184）。 Sn 20 1
1.17 57.34 .15 5 9.01.01≈= + = n S 1.18 记f ── 时钟频率，T=1/f ── 时钟周期，B ── 带宽（Byte/s ）。 方案一：)/(44 11s Byte f T B =?= 方案二：)/(5.3421 %252%752s Byte f T B =??+?= 1.19 由各种指令条数可以得到总条数，以及各百分比，然后代公式计算。 ∑===4 1 510i i IC IC (1)∑==?+?+?+?=? = 4 1 55.108.0215.0232.0245.01)(i i i IC IC CPI CPI (2)806.2555.140 10 55.11040106 66≈=??=?=CPI f MIPS (3)（秒）003876.040055 .110 6 ≈=?= MIPS IC T 1.21 (1)24.21.0812.0418.026.01=?+?+?+?=CPI (2)86.171024.21040106 6 6≈??=?= CPI f MIPS 1.24 记Tc ── 新方案时钟周期，已知CPI = CPI i = 1 原时间 = CPI × IC × 0.95Tc = 0.95IC ×Tc 新时间 = （0.3×2/3+0.7）× IC × Tc = 0.9IC ×Tc 二者比较，新时间较短。 第二章(P124) 2.3（忽略P124倒1行 ～ P125第8行文字，以简化题意）已知2种浮点数，求性能指标。 此题关键是分析阶码、尾数各自的最大值、最小值。 原图为数据在内存中的格式，阶码的小数点在其右端，尾数的小数点在其左端，遵守规格化要求。
第3章总线、中断与输入输出系统 3.1．简要举出集中式串行链接，定时查询和独立请求3种总线控制方式的优缺点。同时分析硬件产生故障时通讯的可靠性。 答：集中式串行链连接方式。其过程为： ①所有部件都经公共的“总线请求”线向总线控制器发使用总线申请。 ②当“总线忙”信号未建立时，“总线请求”才被总线控制器响应，送出“总线可用”信号，它串行地通过每个部件。 ③如果某部件未发过“总线请求”，则它将“总线可用”信号往下一部件转，如果某部件发过“总线请求”，则停止“总线可用”信号的传送。 ④该部件建立“总线忙”，并除去“总线请求”，此时该部件获得总线使用权，准备传送数据。 ⑤数据传送期间，“总线忙”维持“总线可用”的建立。 ⑥传送完成后，该部件去除“总线忙”信号和“总线可用”信号。 ⑦当“总线请求”再次建立时，就开始新的总线分配过程。 优点：①选择算法简单；②控制总线数少；③可扩充性好；④可靠性高。 缺点：①对“总线可用”线及其有关电路失效敏感，②不灵活；③总线中信号传送速度慢。 集中式定时查询方式，过程： ①总线上每个部件通过“总线请求”发请求。 ②若“总线忙”信号未建立，则计数器开始计数，定时查询个部件，以确定是谁发的请求。 ③当查询线上的计数值与发出请求的部件号一致时，该部件建立“总线忙”，计数停止，查询也停止。除去“总线请求”，该部件获得总线使用权。 ④“总线忙”维持到数据传送完毕。 ⑤数据传送完，去除“总线忙”。 ⑥当“总线请求”线上有新的请求，就开始下一个总线分配过程。 优点：①优先次序灵活性强；②可靠性高。 缺点：①控制线数较多；②扩展性较差；③控制较为复杂；④总线分配受限于计数信号，不能很高。 集中式独立请求方式，过程：
习题一 1、解释下列术语 计算机系统的外特性：通常所讲的计算机系统结构的外特性是指机器语言程序员或编译程序编写者所看到的外特性，即由他们所看到的计算机的基本属性（概念性结构和功能特性）。 计算机系统的内特性：计算机系统的设计人员所看到的基本属性，本质上是为了将有关软件人员的基本属性加以逻辑实现的基本属性。 模拟：模拟方法是指用软件方法在一台现有的计算机上实现另一台计算机的指令系统。 可移植性：在新型号机出台后，原来开发的软件仍能继续在升级换代的新型号机器上使用，这就要求软件具有可兼容性，即可移植性。可兼容性是指一个软件可不经修改或只需少量修改，便可由一台机器移植到另一台机器上运行，即同一软件可应用于不同环境。 Amdahl 定律：系统中对于某一部件采用某种更快的执行方式所能获得的系统性能改进程度，取决于这种执行方式被使用的频度或占总执行时间的比例。 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。 6、 7、假定求浮点数平方根的操作在某台机器上的一个基准测试程序中占总执行时间的20%，为了增强该操作的性能，可采用两种不同的方法：一种是增加专门的硬件，可使求浮点数平方根操作的速度提高为原来的20倍；另一种方法是提高所有浮点运算指令的速度，使其为原来的2倍，而浮点运算指令的执行时间在总执行时间中占30%。试比较这两种方法哪一种更好些。 答：增加硬件的方法的加速比23.120 /2.0)2.01(1 1=+-= p S , 另一种方法的加速比176.12 /3.0)3.01(1 2=+-=p S ，经计算可知Sp1>Sp2第一种方 法更好些。 9、假设高速缓存Cache 的工作速度为主存的5倍，且Cache 被访问命中的概率
第1章计算机系统结构的基本概念 (1) 第2章指令集结构的分类 (10) 第3章流水线技术 (15) 第4章指令级并行 (37) 第5章存储层次 (55) 第6章输入输出系统 (70) 第7章互连网络 (41) 第8章多处理机 (45) 第9章机群 (45) 第1章计算机系统结构的基本概念 1.1 解释下列术语 层次机构：按照计算机语言从低级到高级的次序，把计算机系统按功能划分成多级层次结构，每一层以一种不同的语言为特征。这些层次依次为：微程序机器级，传统机器语言机器级，汇编语言机器级，高级语言机器级，应用语言机器级等。 虚拟机：用软件实现的机器。 翻译：先用转换程序把高一级机器上的程序转换为低一级机器上等效的程序，然后再在这低一级机器上运行，实现程序的功能。
解释：对于高一级机器上的程序中的每一条语句或指令，都是转去执行低一级机器上的一段等效程序。执行完后，再去高一级机器取下一条语句或指令，再进行解释执行，如此反复，直到解释执行完整个程序。 计算机系统结构：传统机器程序员所看到的计算机属性，即概念性结构与功能特性。 在计算机技术中，把这种本来存在的事物或属性，但从某种角度看又好像不存在的概念称为透明性。 计算机组成：计算机系统结构的逻辑实现，包含物理机器级中的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。 计算机实现：计算机组成的物理实现，包括处理机、主存等部件的物理结构，器件的集成度和速度，模块、插件、底板的划分与连接，信号传输，电源、冷却及整机装配技术等。 系统加速比：对系统中某部分进行改进时，改进后系统性能提高的倍数。 Amdahl定律：当对一个系统中的某个部件进行改进后，所能获得的整个系统性能的提高，受限于该部件的执行时间占总执行时间的百分比。 程序的局部性原理：程序执行时所访问的存储器地址不是随机分布的，而是相对地簇聚。包括时间局部性和空间局部性。
第二章内燃机的工作指标 一、填空题（任选10 题） 1. 内燃机指标体系中主要有动力性能指标、经济性能指标、运转性能指标、耐久可靠性指标、排放性指标、强化指标等几类指标。 2. 内燃机强化指标主要有：、、 等。 3. 造成内燃机有效指标与指示指标不同的主要原因是 。 4. 平均有效压力可以看作是一个假想不变的力作用在活塞顶上，使活塞移动一个冲程所做的功等于每循环所做的有效功 5. 在标定工况下，高速四冲程柴油机的有效燃油消耗率的一般范围为210~285 g/kW.h。 6.汽油机有效效率的一般区间为：0.15~0.32 ；柴油机有效效率的一般区间为：0.3~0.42 。 7.从内燃机示功图上可以得到的信息包括：内燃机工作循环不同阶段中的压力变化、进气行程中的压力变化、排气行程中的压力变化等。 8. 增压柴油机的示功图与非增压相比，主要不同点有：、等。 9. 什么动力机械应该用持续功率？；什么动力机械应该用十五分钟功率？。 10. 给出几个能反映普通汽油机特点的性能指标值：、、等。 11. 内燃机的指示指标是指工质对活塞做功为基础的指标；指示功减有效功等于机械损失功。
12. 平均指示压力是一个假想不变的压力，这个压力作用在活塞顶上，使活塞 运动一个膨胀行程 所做的功。 13.发动机转速一定，负荷增加时，机械效率 。 14.测量机械损失的方法主要有 示功图法 、 倒拖法 、 灭缸法 、 油耗线法 几种。 15. 内燃机中机械损失最大的是： 活塞、活塞环与气缸套之间的摩擦损失 。 16. 活塞和活塞环的摩擦损失大约占机械损失功率的 45%~65% 。 17. 机械损失的测量方法有： 、 、 等。 18. 当发动机负荷一定，转速降低时，平均机械损失压力 ， 机械效率。 19. 过量空气系数的定义为 燃烧单位质量燃料的实际空气量与理论空气量之比，即：10a b m g l φ= 。 20. 过量空气系数a φ=1 表示： 燃烧单位质量燃料的实际空气量与理论空气量相等 。 21. 内燃机的燃油消耗率和哪两个因素成反比：et η、u H 。 22. 燃料化学能在柴油机内最终分配情况大致为： 热损失 ， 机械损失 ， 输出功 等。 23. 提高内燃机经济性的主要措施有： 采用增压技术 、 合理组织燃烧过程，提高循环指示效率 、 改善换气过程，提高气缸充量系数 、 提高发动机转速 、 提高内燃机机械效率 、 采用二冲程提高升功率 等。
2016慕课毛概最全答案 第一章 1.1.马克思主义中国化的科学内涵 1 毛泽东在明确提出“使马克思主义中国化”的命题和任务是在 A、遵义会议 B、中共六届六中全会 C、中共七大 D、中共七届二中全会 正确答案：B 我的答案：B 得分：16.7分 2 在党的七大上，对“马克思主义中国化”、“中国化的马克思主义”两大科学命题加以阐释的党的领导人是 A、毛泽东 B、周恩来 C、邓小平 D、刘少奇 正确答案：D 我的答案：D 得分：16.7分 3 中国共产党确定毛泽东思想为指导思想的会议是 A、遵义会议 B、党的第七次全国代表大会 C、党的第八次全国代表大会 D、中共十一届六中全会 正确答案：B 我的答案：B 得分：16.7分 4 马克思主义中国化的理论成果的精髓是 A、实事求是 B、毛泽东思想 C、邓小平理论 D、“三个代表”重要思想 正确答案：A 我的答案：A 得分：16.7分 5 中国共产党在把马克思列宁主义基本原理与中国革命实际相结合的过程中，在学风问题上曾经反对过的主要错误倾向是
A、投降主义 B、经验主义 C、教条主义 D、冒险主义 正确答案：BC 我的答案：AC 得分：0.0分 6 毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系都是中国化的马克思主义，它们都 A、体现了马克思列宁主义的基本原理 B、包含了中国共产党人的实践经验 C、揭示了中国革命的特殊规律 D、包含了中华民族的优秀思想 正确答案：ABD 我的答案：AB 得分：8.4分 1.2.毛泽东主义的科学内涵和形成条件 1 在毛泽东思想活的灵魂的几个基本方面中，最具特色、最根本的原则是 A、实事求是 B、群众路线 C、理论联系实际 D、独立自主 正确答案：A 我的答案：A 得分：20.0分 2 下面关于毛泽东思想的论述不正确的是pA、毛泽东思想是毛泽东同志个人正确思想的结晶 B、毛泽东思想是马克思主义中国化第一次历史性飞跃的理论成果 C、毛泽东思想是中国革命和建设的科学指南 D、毛泽东思想是中国共产党和中国人民宝贵的精神财富 正确答案：A 我的答案：A 得分：20.0分 3 毛泽东思想的核心和精髓是 A、武装斗争 B、统一战线 C、党的建设 D、实事求是 正确答案：D 我的答案：D 得分：20.0分 4 毛泽东思想形成的标志是 A、实事求是 B、遵义会议
2-4 平均有效压力和升功率在作为评定发动机的动力性能方面有何区别？ 答平均有效压力是一个假想不变的压力，其作用在活塞顶上使活塞移动一个行程所做的功等于每循环所做的有效功，升功率是在标定的工况下，发动机每升气缸工作容积所发出的有效功率。区别：前者只反应输出转矩的大小，后者是从发动机有效功率的角度对其气缸容积的利用率作出的总评价，它与 Pme 和 n 的乘积成正比。（Pl=Pme·n/30T） 2-6 提升途径：1）采用增压技术，2）合理组织燃烧过程，提高循环指示效率，3） 改善换气过程，提高气缸的充量系数，4）提高发动机的转速，5）提高内燃机的机械效率，6)采用二冲程提高升功率，7）增加排量 2-9 内燃机的机械损失由哪些部分组成？详细分析内燃机机械损失的测定方法，其优缺点及适用场合。 答（1）机械损失组成：1 活塞与活塞环的摩擦损失。2 轴承与气门机构的摩擦损失。3.驱动附属机构的功率消耗。4 风阻损失。5 驱动扫气泵及增压器的损失。 （2）机械损失的测定：1 示功图法：由示功图测出指示功率 Pi，从测功器和转速计读数中测出有效功率 Pe，从而求得 Pm,pm 及ηm 的值。优：在发动机真实工作情况下进行，理论上完全符合机械损失定义。缺：示功图上活塞上止点位置不易正确确定，多缸发动机中各缸存在一定的不均匀性。应用：上止点位置能精确标定的场合。 2 倒拖法：发动机以给定工况稳定运行到冷却水，机油温度达正常值时，切断对发动机供油，将电力测功器转换为电动机，以给定转速倒拖发动机，并且维持冷却水和机油温度不变。这样测得的倒拖功率即为发动机在该工况下的机械损失功率。缺点：1 倒拖工况与实际运行情况相比有差别 2 求出的摩擦功率中含有不该有的 Pp 这一项。 3 在膨胀，压缩行程中，p-v 图上膨胀线与压缩线不重合。 4 上述因素导致测量值偏高。应用：汽油机机械损失的测定。 3 灭缸法：在内燃机给定工况下测出有效功率 Pe，然后逐个停止向某一缸供油或点火，并用减少制动力矩的办法恢复其转速。重新测定其有效功率。则各缸指示功率为（Pr）x=（Pe-Pe）x。总指示功率。Pi=∑(Pi)x。然后可求出Pm 和ηm.优点：无须测示功图，也无须电力测功器。缺点：要求燃烧不引起进排气系统的异常变化。应用：只适用于多缸发动机，且对增压机及汽油机不适用。 4 油耗线法：将负荷特性实验时获得的燃油消耗率曲线延长并求出横坐标的交点，就可得到 Pmm。优点：无须电力测功器和燃烧分析仪。缺点：只是近似方法，低负荷附近才可靠。应用：除节气门调节的汽油机和中高增压的柴油机 3-3.4试述汽油辛烷值和柴油十六烷值的意义。答：辛烷值用来表示汽油的 抗爆性，抗爆性时指汽油在发动机气缸内燃烧时抵抗爆燃的能力。辛烷值是代
1、20世纪70年代，人们就已发现，高达50%的疾病或死亡因素与什么有关？ 行为及不健康的生活方式 2哪一年在上海成立的精武体育会是当时影响最大，传播最广，维持时间最长的武术组织？1910 3.网球比赛的第一原则是什么？ 增加进攻（这个不确定，是根据网球老师说的选的） 4. 网球比赛中要赢得一局比赛，必须比对手多赢几分才可以？ 2分 5. 联合国报告认为什么将会是21世纪最严重的健康问题？ 体质下降 6. 国际羽联在哪一年正式恢复了我国的合法席位后，开始了我国羽毛球运动的鼎盛时期。1981 7. 哪一个季节人体脂肪合成速度最快？ 冬天 8. 哪一年被世界公认为现代足球的诞生日？ 1863 9. 下列哪位运动员是新中国历史上第一个获得世界锦标赛冠军的运动员？ 容国团 10.在哪届奥运会上，乒乓球成为正式比赛项目？ 汉城奥运会 11.篮球规则规定，篮圈离地垂直高度为多少？ 3.05米 12. 1895年，由美国人（）发明了排球运动。 威廉·G·摩根
13,。有助于提高肌肉力量的训练方法有哪些？ 卧推 14．下列不易于发展柔韧素质的练习时段或状态有哪些？（这个也不清楚，是看它字体颜色不一样）身体极其疲惫 15．20世纪50年代末期，巴西人创造了哪种阵型被誉为足球史上的第二次变革。 “四二四”阵形 16.曾经在NBA总决赛中受伤，坚持参加比赛最后获得冠军并取得最有价值称号的凯尔特人球星是（）？ 保罗皮尔斯 17.体育锻炼与传统心理治疗手段同样具有抗抑郁效能，是治疗抑郁症的（）手段；体育锻炼治疗抗抑郁症的效果与药物相比比较（）。 辅助；持久 18.在运动中不慎扭伤，下列做法不正确的是（） 马上揉搓患处 19.20XX年伦敦奥运会羽毛球囊括多少枚金牌？ 5 20.“让参与者成为享受运动，实现人生潜能的一代”是哪一个健康促进的愿景？ 为动而生 21.减小肚皮应采用哪一类运动？ 长时间低强度 22.棍多以抡、劈、扫、云等法为主，大多是横方向用力，动作幅度较大，其特点：一招一式虎虎生威，动如疾风骤雨，产生"棍打一大片"的效果。棍被称为（） 百兵之首 23.作为当下盛行的舞蹈元素，以人体中段（腰、腹、臀部）的各种动作为主，具有阿拉伯风情的舞蹈形式是（）。肚皮舞
习题四 1.教材P88 存储层次的访问效率e计算公式。 e=T A1/(H T A1+(1-H) T A2) e H T A1+ e(1-H) T A2= T A1 H T A1+ (1-H) T A2= T A1/ e H T A1 -H T A2= T A1/ e- T A2 H (T A1 - T A2) = T A1/ e- T A2 H = T A1/ e- T A2/ (T A1 - T A2) H = T A1(1/ e- T A2/ T A1)/ T A1 (1- T A2/ T A1) H = (1/ e- T A2/ T A1)/ (1- T A2/ T A1) 把题意的条件带入，命中率H=(1/ e- T A2/ T A1)/ (1- T A2/ T A1) =(1/ 0.8- 10-2/ 10-7)/ (1- 10-2/ 10-7) =0.999999975 实际上，这样高的命中率是极难达到的。 在主辅存之间增设一级存储器，让其速度介于主存辅存之间，让主存与中间级的访问时间比为1：100，中间级与辅存之间的访问时间比为1：1000，将它们配上相应辅助软硬件，组成一个三级存储层次，这样，可以使第1级主存的命中率降低到 H=(1/ 0.8- 10-5/ 10-7)/ (1- 10-5/ 10-7) =0.997 1.教材P84 每个存储周期能访问到的平均字数 B=(1-(1-λ)m)/λ=(1-0.7532)/0.25 ≈4 既每个存储周期能访问到的平均字数为4。 若将λ=25%，m=16代入得
B=(1-(1-λ)m)/λ=(1-0.7516)/0.25 =3.96 既每个存储周期能访问到的平均字数为3.96。 可见，模数m不宜太大，否则性能改进不大。 3．教材P81。m个存储体并行的最大频宽B m=W*m/T M，根据题意，实际频宽要低于最大频宽。即实际频宽≤0.6最大频宽。 4*106B/s≤0.6*4 B*m/(2*10-6 s) 4≤0.6* m*4/2 2≤0.6* m 3.333≤ m m取2的幂，即m为4。 4.教材P91。根据题意，画出页表。 虚存页号实页号装入位 0 3 1 1 1 1 2 2 0 3 3 0 4 2 1 5 1 0 6 0 1 7 0 0 ⑴发生页面失效的全部虚页号就是页映像表中所有装入位为0的行所对应的虚页号的集合。本题为2，3，5，7。 ⑵按以下虚地址计算主存实地址的情况列表 虚地址虚存 页号页内位移装入 位 实页号页内位移实地址 0 0 0 1 3 0 （3*1024+0）3072 3728（3*1024+656） 3 656 0 页面失效页面失效无 1023（0*1024+1023）0 1023 1 3 1023 （3*1024+1023）4095 1024（1*1024+0） 1 0 1 1 0 （1*1024+0）1024 2055（2*1024+7） 2 7 0 页面失效页面失效无 7800（7*1024+632）7 632 0 页面失效页面失效无
计算机体系结构课后答案
计算机体系结构课后答案 【篇一：计算机体系结构习题(含答案)】 1、尾数用补码、小数表示，阶码用移码、整数表示，尾数字长p=6（不包括符号位），阶码字长q=6（不包括符号位），为数基值rm=16，阶码基值re=2。对于规格化浮点数，用十进制表达式写出如下数据（对于前11项，还要写出16进值编码）。 （1）最大尾数（8）最小正数 （2）最小正尾数（9）最大负数 （3）最小尾数（10）最小负数 （4）最大负尾数（11）浮点零 （5）最大阶码（12）表数精度 （6）最小阶码（13）表数效率 （7）最大正数（14）能表示的规格化浮点数个数 2．一台计算机系统要求浮点数的精度不低于10-7.2，表数范围正数不小于1038，且正、负数对称。尾数用原码、纯小数表示，阶码用移码、整数表示。 (1) 设计这种浮点数的格式 (2) 计算（1）所设计浮点数格式实际上能够表示的最大正数、最大负数、表数精度和表数效率。 3．某处理机要求浮点数在正数区的积累误差不大于2-p-1 ，其中，p是浮点数的尾数长度。 (1) 选择合适的舍入方法。
(2) 确定警戒位位数。 (3) 计算在正数区的误差范围。 4．假设有a和b两种不同类型的处理机，a处理机中的数据不带标志符，其指令字长和数据字长均为32位。b处理机的数据带有标志符，每个数据的字长增加至36位，其中有4位是标志符，它的指令数由最多256条减少到不到64条。如果每执行一条指令平均要访问两个操作数，每个存放在存储器中的操作数平均要被访问8次。对于一个由1000条指令组成的程序，分别计算这个程序在a处理机和b处理机中所占用的存储空间大小（包括指令和数据），从中得到什么启发？ 5．一台模型机共有7条指令，各指令的使用频率分别为35%，25%，20%，10%，5%，3%和2%，有8个通用数据寄存器，2个变址寄存器。 (1) 要求操作码的平均长度最短，请设计操作码的编码，并计算所设计操作码的平均长度。 6．某处理机的指令字长为16位，有双地址指令、单地址指令和零地址指令3类，并假设每个地址字 段的长度均为6位。 (1) 如果双地址指令有15条，单地址指令和零地址指令的条数基本相同，问单地址指令和零地址指令各有多少条？并且为这3类指令分配操作码。 (2) 如果要求3类指令的比例大致为1：9：9，问双地址指令、单地址指令和零地址指令各有多少条？并且为这3类指令分配操作码。 7．别用变址寻址方式和间接寻址方式编写一个程序，求c=a+b，其中，a与b都是由n个元素组成的一维数组。比较两个程序，并回答下列问题： (1) 从程序的复杂程度看，哪一种寻址方式更好？
2-1 内燃机的动力性能和经济性能指标为什么要分为指示指标和有效指标两大类？表示动力性能的指标有哪 些？它们的物理意义是什么？它们之间的关系是什么？表示经济性能的指标有哪些？它们的物理意义是什么？它 们之间的关系是什么？答：（1）指示性能指标是以工质对活塞做功为基础的指标。能评定工作循环进行的好坏。有效性 能指标是以曲轴的有效输出为基础的指标，能表示曲轴的有效输出。 （2）动力性能指标：功率、转矩、转速、平均有效压力、升功率。 （3）功率：内燃机单位时间内做的有效功。转矩：力与力臂之积。转速：内燃机每分钟的转数。Pe=Ttq.n/9550 （4）经济性能指标：有效热效率，有效燃油消耗率be 。 （5）有效热效率:实际循环的有效功与为得到此有效功所消耗的热量之比值。 ηet=We/Q1 有效燃油消耗率：单位有效功的耗油量。关系：be=3.6*106/ηet 。Hu 2-4 平均有效压力和升功率在作为评定发动机的动力性能方面有何区别？答平均有效压力是一个假想不变的压力，其作用在活塞顶上使活塞移动一个行程所做的功等于每循环所做的有效功，升功率是在标定的工况下，发动机每升气缸工作容积所发出的有效功率。 区别：前者只反应输出转矩的大小，后者是从发动机有效功率的角度对其气缸容积的利用率作出的总评价，它与Pme 和n 的乘积成正比。（Pl=Pme ·n/30T ） 2-5充量系数的定义是什么？充量系数的高低反映了发动机哪些方面性能的好坏？答（1）充量系数每个循环吸入气缸的空气量换算成的进气管状态下的体积。V1与活塞排量Vs 之比（Φc =V1/Vs ）（2）充量系数高地反映换气过程进行完善程度。 2-8 过量空气系数的定义是什么？在实际发动机上怎样求得？ 1）过量空气系数：燃烧1kg 燃料的实际空气量与理论空气量之比。（2）实际发动机中Φa 可由废气分析法求得，也可用仪器直接测得；对于自然吸气的四冲程内燃机，也可由耗油量与耗气量按下式求的（Φa =Aa/BLo ） 2-9 内燃机的机械损失由哪些部分组成？详细分析内燃机机械损失的测定方法，其优、缺点及适用场合。答（1）机械损失组成：1活塞与活塞环的摩擦损失。2轴承与气门机构的摩擦损失。3.驱动附属机构的功率消耗。4风阻损失。5驱动扫气泵及增压器的损失。（2）机械损失的测定：1示功图法：由示功图测出指示功率Pi ，从测功器和转速计读数中测出有效功率Pe ，从而求得Pm,pm 及ηm 的值。优：在发动机真实工作情况下进行，理论上完全符合机械损失定义。缺：示功图上活塞上止点位置不易正确确定，多缸发动机中各缸存在一定的不均匀性。应用：上止点位置能精确标定的场合。 2倒拖法：发动机以给定工况稳定运行到冷却水，机油温度达正常值时，切断对发动机供油，将电力测功器转换为电动机，以给定转速倒拖发动机，并且维持冷却水和机油温度不变。这样测得的倒拖功率即为发动机在该工况下的机械损失功率。缺点：1倒拖工况与实际运行情况相比有差别2求出的摩擦功率中含有不该有的Pp 这一项。3在膨胀，压缩行程中，p-v 图上膨胀线与压缩线不重合。4上述因素导致测量值偏高。应用：汽油机机械损失的测定。 3灭缸法：在内燃机给定工况下测出有效功率Pe ，然后逐个停止向某一缸供油或点火，并用减少制动力矩的办法恢复其转速。重新测定其有效功率。则各缸指示功率为（Pr ）x=（Pe-Pe ）x 。总指示功率。Pi=∑(Pi)x 。然后可求出Pm 和ηm.优点：无须测示功图，也无须电力测功器。缺点：要求燃烧不引起进。排气系统的异常变化。应用：只适用于多缸发动机，且对增压机及汽油机不适用。 4油耗线法：将负荷特性实验时获得的燃油消耗率曲线延长并求出横坐标的交点，就可得到Pmm 。优点：无须电力测功器和燃烧分析仪。缺点：只是近似方法，低负荷附近才可靠。应用：除节气门调节的汽油机和中高增压的柴油机。 3-2 试推导混合加热理论循环热效率的表达式。答： ) /'/()//'(1/1)'()'(11/21Ta Tz Ta Tz k Ta Tc Ta Tz Ta Tb Tz Tz k Tc Tz Ta Tb Q Q t -+---=-+---=-=ηλρρελερλερλερλερλελεεεk k c k c k k c k c k c k c k c k c k c k vb vz Tz Tb Tz Tb Ta Tz Ta Tb vz vz Ta Tz Tz Tz Ta Tz pc pz Ta Tc Tc Tz Ta Tz vc va Ta Tc 010 10110101011111)/1()/(////'//''//)/'(//'/'; )/(/====?===?===?===-----------
3.某模型机有10条指令I1～I10，它们的使用频度分别为0.3，0.24，0.16，0.12，0.07，0.04，0.03，0.02， 0.01，0.01。 (1)计算采用等长操作码表示时的信息冗余量。 (2)要求操作码的平均长度最短，试设计操作码的编码，并计算所设计操作码的平均长度。 (3)只有二种码长，试设计平均码长最短的扩展操作码编码并计算平均码长。 (4)只有二种码长，试设计平均码长最短的等长扩展码编码并计算平均码长。 3.(1)采用等长操作码表示时的信息冗余量为33.5%。 (2)操作码的Huffman编码法如表2.2所示，此种编码的平均码长为2.7位。 表2.2 操作码的Huffman编码法、2-5扩展码和2-4等长扩展码编码法 (4)操作码的2-4等长扩展码编码法如表2.2所示，此种编码的平均码长为2.92位。 5.若某机设计有如下格式的指令： 三地址指令12种，一地址指令254种，设指令字的长度为16位，每个地址码字段的位数均为4位。若操作码的编码采用扩展操作码，问二地址指令最多可以设计多少种？ 5.二地址指令最多可以设计48种。 6.一台模型机共有9条指令I1～I9，各指令的使用频度分别为30%，20%，20%，10%，8%，6%，3%，2%，1%。该模型机有8位和16位两种指令字长。8位字长指令为寄存器-寄存器（R-R）二地址类型，16位字长指令为寄存器-存储器（R-M）二地址变址寻址类型。 (1)试设计有二种码长的扩展操作码，使其平均码长最短，并计算此种编码的平均码长。 (2)在(1)的基础上，该机允许使用多少个可编址的通用寄存器？ (3)若采用通用寄存器作为变址寄存器，试设计该机的两种指令格式，并标出各字段的位数。 (4)计算变址寻址的偏移地址范围。 6.(1)操作码的2-5扩展码编码法如表2.3所示，此种编码的平均码长为2.9位。 表2.3 操作码的Huffman编码法和2-4等长扩展码编码法
第1章 计算机系统结构的基本概念 试用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。 答：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。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。一种体系结构可以有多种组成。一种组成可以有多种实现。 计算机系统设计中经常使用的4个定量原理是什么？并说出它们的含义。 答：（1）以经常性事件为重点。在计算机系统的设计中，对经常发生的情况，赋予它优先的处理权和资源使用权，以得到更多的总体上的改进。（2）Amdahl 定律。加快某部件执行速度所获得的系统性能加速比，受限于该部件在系统中所占的重要性。（3）CPU 性能公式。执行一个程序所需的CPU 时间 = IC ×CPI ×时钟周期时间。（4）程序的局部性原理。程序在执行时所访问地址的分布不是随机的，而是相对地簇聚。 计算机系统中有三个部件可以改进，这三个部件的部件加速比为： 部件加速比1=30； 部件加速比2=20； 部件加速比3=10 （1） 如果部件1和部件2的可改进比例均为30%，那么当部件3的可改进比例为多少时，系统加速比才可以达到10？ （2） 如果三个部件的可改进比例分别为30%、30%和20%，三个部件同时改进，那么系统中不可加速部分的执行时间在总执行时间中占的比例是多少？ 解：（1）在多个部件可改进情况下，Amdahl 定理的扩展： ∑∑+-= i i i n S F F S )1(1 已知S 1＝30，S 2＝20，S 3＝10，S n ＝10，F 1＝，F 2＝，得： ） （）（10/20/0.330/0.30.30.3-11 1033F F +++++= 得F 3＝，即部件3的可改进比例为36%。 （2）设系统改进前的执行时间为T ，则3个部件改进前的执行时间为：（++）T = ，不可改进部分的执行时间为。 已知3个部件改进后的加速比分别为S 1＝30，S 2＝20，S 3＝10，因此3个部件改进后的执行时间为： T T T T T n 045.010 2.020 3.0303.0'=++= 改进后整个系统的执行时间为：Tn = + = 那么系统中不可改进部分的执行时间在总执行时间中占的比例是： 82.0245.02.0=T T 假设某应用程序中有4类操作，通过改进，各操作获得不同的性能提高。具体数据如下表所示： 操作类型 程序中的数量 （百万条指令） 改进前的执行时间 （周期） 改进后的执行时间 （周期）
六，七，八，九章孙老师整理 一、名词解释 喷油压力 喷油时刻、喷油持续时间与喷油规律 泵-管-嘴系统 单体喷油泵 合成式喷油泵 泵喷嘴与PT系统、蓄压式或共轨系统 压燃式内燃机燃料喷射过程 针阀开启压力，关闭压力 喷油嘴的流通特性 双弹簧喷油器 不稳定喷射 喷油泵的速度特性 单极式，两极式和全程式调速器 调速器工作特性 画出调速特性曲线 车用发动机，用两极式调速器 调速率，稳定调速率，瞬时调速率 不灵敏度 出油阀减压容积 针阀升程 出油阀有效行程 出油阀预行程 几何供油规律 供油提前角 转速增大，供油提前角应增大。 最大循环供油量 最高平均供油速率 二次喷射 穴蚀 喷油压力 喷油提前角 理想的喷油规律 低惯量喷油器 柴油机电控高压喷射系统位移控制。时间控制差别 电控共轨喷油系统 脉谱图 电控柴油机喷油系统由三部分组成：传感器，电控单元和执行器。随着喷油始点的推迟，NOx 排放显著降低； 理想化油器的特性 多点喷射系统又可分为顺序喷射 分层燃烧 电喷汽油机喷油量的控制氧传感器或称λ传感器
闭环控制 起动、大负荷（节气门全开）及暖机运转过程中，需要较浓的混合气，此时ECU是处于开环控制状态，氧传感器不起作用。 主要传感器 燃料的性能参数主要有热值、辛烷值、十六烷值、化学计量空燃比、着火温度等。 LNG CNG LPG 1、简述四冲程非增压柴油机和曲轴箱扫气二冲程汽油机的工作原理。 2、说明汽油机的总体构造的组成内容。 3、发动机的型号编制规则有哪些？ 4、顶置式气门发动机的气缸盖为什么比侧置式气门发动机的气缸盖复杂？ 5、曲柄连杆机构的组成与功用是什么？活塞连杆组有哪些零件？ 6、铝合金活塞椭圆变形的原因是什么？解决方法有哪些？ 7、气环的断面和切口形状有哪些？何为矩形环的“泵油”现象？ 8、多缸四冲程发动机的曲柄排列方式及发火顺利如何？（二、四、六缸） 9、曲轴为什么要轴向定位？ 10、配气机构的功用是什么？下置式凸轴轮顶置式气门配气机构有哪些零件组成？ 11、比较气缸体的结构形式及优缺点，比较干缸套和湿缸套的优缺点？ 12、为什么一般在发动机的配气机构中要留气门间隙？气门间隙过大或过小有何危害？如何调整？ 13、汽油机的进气管为什么要用废气预热？柴油机的进、排气管一般为什么多分置于机体的两侧？ 14、说明汽油机燃料供给系统的各组成部分的名称，车用汽油机各使用工况对混合气浓度的要求。 15、简单化油器特性和理想化油器特性有何矛盾？如何解决？ 16、柴油机有几种燃烧室型式？它们的结构特点、对燃油供给系统的要求及对整机的性能影响如何？ 17、何谓调速器的功用？其基本原理是什么？ 18、柴油机燃油供给系统中，有哪三对精密偶件？ 19、柴油机的燃烧过程分哪几个阶段？试以P- 图表示？ 20、水冷式发动机冷却强度为什么要调节？调节装置有哪些？ 21、简述强制循环水冷系的组成 22、简述发动机的润滑系组成及油路。 23、简述汽油机点火系统原理，点火提前角的影响因素有哪些？蓄电池点火系中，如何调节点火提前角？ 24、何谓火花塞的自净温度？如何选择火花塞？ 25、如何改善柴油机的冷起动性能？ 26、柱塞式喷油泵如何实现供油量的定时、定量、定压及供油迅速及停油干脆？ 27、电控汽油喷射系统的组成及原理？ 28、发动机有哪三种理论循环？ 29、有效指标与指示指标概念如何？机械损失包含哪些内容？测定方法如何？
1计算之树中，通用计算环境的演化思维是怎样概括的？________。 A.程序执行环境—由CPU-内存环境，到CPU-存储体系环境，到多CPU-多存储器环境，再到云计算虚拟计算环境 B.网络运行环境---由个人计算机、到局域网广域网、再到Internet C.元器件---由电子管、晶体管、到集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路 D.上述全不对 正确答案：A
2计算之树中，网络化思维是怎样概括的________。 A.局域网、广域网和互联网 B.机器网络、信息网络和人-机-物互联的网络化社会 C.机器网络、信息网络和物联网 D.局域网络、互联网络和数据网络 正确答案： B
3人类应具备的三大思维能力是指_____。 A.抽象思维、逻辑思维和形象思维 B.实验思维、理论思维和计算思维 C逆向思维、演绎思维和发散思维 D.计算思维、理论思维和辩证思维 正确答案：B
4如何学习计算思维？_____。 A.为思维而学习知识而不是为知识而学习知识 B.不断训练，只有这样才能将思维转换为能力 C.先从贯通知识的角度学习思维，再学习更为细节性的知识，即用思维引导知识的学习 D.以上所有 正确答案：D
5自动计算需要解决的基本问题是什么？_______。 A.数据的表示，数据和计算规则的表示 B.数据和计算规则的表示与自动存储 C数据和计算规则的表示、自动存储和计算规则的自动执行D.上述说法都不正确 正确答案：C
6计算机器的基本目标是什么？ _______。 A.能够辅助人进行计算，能够执行简单的四则运算规则 B.能够执行特定的计算规则，例如能够执行差分计算规则等 C.能够执行一般的任意复杂的计算规则 D.上述说法都不正确 正确答案：C
1．1 概述数字计算机的发展经过了哪几个代？各代的基本特征是什么？ 略。 1．2 你学习计算机知识后，准备做哪方面的应用？ 略。 1．3 试举一个你所熟悉的计算机应用例子。 略。 1．4 计算机通常有哪些分类方法？你比较了解的有哪些类型的计算机？ 略。 1．5 计算机硬件系统的主要指标有哪些？ 答：机器字长、存储容量、运算速度、可配置外设等。答：计算机硬件系统的主要指标有：机器字长、存储容量、运算速度等。 1．6 什么是机器字长？它对计算机性能有哪些影响？ 答：指CPU一次能处理的数据位数。它影响着计算机的运算速度，硬件成本、指令系统功能，数据处理精度等。 1．7 什么是存储容量？什么是主存？什么是辅存？ 答：存储容量指的是存储器可以存放数据的数量（如字节数）。
它包括主存容量和辅存容量。 主存指的是CPU能够通过地址线直接访问的存储器。如内存等。 辅存指的是CPU不能直接访问，必须通过I/O接口和地址变换等方法才能访问的存储器，如硬盘，u盘等。 1．8 根据下列题目的描述，找出最匹配的词或短语，每个词或短语只能使用一次。 （1）为个人使用而设计的计算机，通常有图形显示器、键盘和鼠标。 （2）计算机中的核心部件，它执行程序中的指令。它具有加法、测试和控制其他部件的功能。 （3）计算机的一个组成部分，运行态的程序和相关数据置于其中。 （4）处理器中根据程序的指令指示运算器、存储器和I/O设备做什么的部件。 （5）嵌入在其他设备中的计算机，运行设计好的应用程序实现相应功能。 （6）在一个芯片中集成几十万到上百万个晶体管的工艺。（7）管理计算机中的资源以便程序在其中运行的程序。 （8）将高级语言翻译成机器语言的程序。
第1章计算机系统结构的基本概念 1.1 解释下列术语 层次机构：按照计算机语言从低级到高级的次序，把计算机系统按功能划分成多级层次结构，每一层以一种不同的语言为特征。这些层次依次为：微程序机器级，传统机器语言机器级，汇编语言机器级，高级语言机器级，应用语言机器级等。 虚拟机：用软件实现的机器。 翻译：先用转换程序把高一级机器上的程序转换为低一级机器上等效的程序，然后再在这低一级机器上运行，实现程序的功能。 解释：对于高一级机器上的程序中的每一条语句或指令，都是转去执行低一级机器上的一段等效程序。执行完后，再去高一级机器取下一条语句或指令，再进行解释执行，如此反复，直到解释执行完整个程序。 计算机系统结构：传统机器程序员所看到的计算机属性，即概念性结构与功能特性。 透明性：在计算机技术中，把这种本来存在的事物或属性，但从某种角度看又好像不存在的概念称为透明性。 计算机组成：计算机系统结构的逻辑实现，包含物理机器级中的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。 计算机实现：计算机组成的物理实现，包括处理机、主存等部件的物理结构，器件的集成度和速度，模块、插件、底板的划分与连接，信号传输，电源、冷却及整机装配技术等。 系统加速比：对系统中某部分进行改进时，改进后系统性能提高的倍数。 Amdahl定律：当对一个系统中的某个部件进行改进后，所能获得的整个系统性能的提高，受限于该部件的执行时间占总执行时间的百分比。 程序的局部性原理：程序执行时所访问的存储器地址不是随机分布的，而是相对地簇聚。包括时间局部性和空间局部性。 CPI：每条指令执行的平均时钟周期数。 测试程序套件：由各种不同的真实应用程序构成的一组测试程序，用来测试计算机在各个方面的处理性能。 存储程序计算机：冯·诺依曼结构计算机。其基本点是指令驱动。程序预先存放在计算机存储器中，机器一旦启动，就能按照程序指定的逻辑顺序执行这些程序，自动完成由程序所描述的处理工作。 系列机：由同一厂家生产的具有相同系统结构、但具有不同组成和实现的一系列不同型号的计算机。 软件兼容：一个软件可以不经修改或者只需少量修改就可以由一台计算机移植到另一台计算机上运行。差别只是执行时间的不同。 向上（下）兼容：按某档计算机编制的程序，不加修改就能运行于比它高（低）档的计算机。向后（前）兼容：按某个时期投入市场的某种型号计算机编制的程序，不加修改地就能运行于在它之后（前）投入市场的计算机。 兼容机：由不同公司厂家生产的具有相同系统结构的计算机。 模拟：用软件的方法在一台现有的计算机（称为宿主机）上实现另一台计算机（称为虚拟机）的指令系统。 仿真：用一台现有计算机（称为宿主机）上的微程序去解释实现另一台计算机（称为目标机）的指令系统。 并行性：计算机系统在同一时刻或者同一时间间隔内进行多种运算或操作。只要在时间上相