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。
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。
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。
第1章 计算机系统结构的基本概念
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;
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;
第一章
1. 运算器的核心部件是______。答案:算术逻辑运算部件
2. 存储器主要用来______。答案:存放程序和数据
3. 电子计算机的算术/逻辑单元、控制单元及主存储器合称为______。答案:主机
4. 输入、输出装置以及外接的辅助存储器称为______。答案:外围设备
5. 用户与计算机通信的界面是______。答案:外围设备
6. 下列______不是输入设备。答案:打印机
7. 一片1MB的磁盘能存储______的数据。答案:220字节
8. 计算机硬件能直接执行的只能是_____。答案:机器语言
9. 一个节拍信号的宽度是指_____。答案:时钟周期
10. 32位的个人计算机，一个字节由______位组成。答案:8
11. 微处理器可以用来做微型计算机的CPU。答案:错
12. 决定计算机运算精度的主要技术指标是计算机的字长。答案:对
13. 计算机总线用于传输控制信息、数据信息和地址信息的设施。答案:对
14. 计算机系统软件是计算机系统的核心软件。答案:对
15. 计算机运算速度是指每秒钟能执行操作系统的命令个数。答案:错
16. 计算机主机由CPU、存储器和硬盘组成。答案:错
17. 计算机硬件和软件是相辅相成、缺一不可的。答案:对
18. 输入设备将机器运算结果转换成人们熟悉的信息形式。答案:错
19. 控制器用来完成算术运算和逻辑运算。答案:错
20. 操作系统属于系统软件。答案:对
21. 汇编语言是计算机能直接识别的语言。答案:错
22. 机器字长指CPU一次能处理的数据位数。答案:对
23. 存储器的容量应该包括主存容量和辅存容量。答案:对
24. 计算机的运算速度只与机器的主频相关。答案:错
第二章
1. 零的反码可以表示为______。答案:11111111
2. 十进制数5的单精度浮点数IEEE 754代码为______。答案:01000000101000000000000000000000
