计算机系统结构简答总结

简介：
《计算机系统结构简要总结》是一份汇集了关于计算机硬件设计与性能优化核心概念的学习资料，适合深入理解计算机体系结构的学生和专业人士参考。 1. 翻译与解释的区别在于：翻译是指整个程序的转换过程；而解释则是通过模拟高级语言的一条语句来生成一系列针对低级机器指令的操作。两者之间的联系体现在它们都是为了让高级语言编写的程序能够在较低级别的硬件上运行所必需的过程。 2. 计算机系统被视为多层次结构的原因包括能够灵活调整软、硬件的比例，可以使用虚拟处理技术实现真实处理器的功能，并且可以在一台计算机（宿主机）中模拟另一台机器的环境和行为。 3. 在计算系统的架构设计中，软件与硬件各自具有的优点及缺点如下： - 硬件方面：速度快，占用存储空间小；但成本高，利用率低，灵活性、适应性较差。 - 软件层面：开发成本较低，提高了系统应用的灵活度和适用范围；然而执行效率低，并且需要额外增加存储时间和软件设计费用。 4. 当前通用计算机系统的结构属性主要包括数据表示方式、寻址机制、寄存器配置情况、指令集架构及组织形式、存储体系构造方案以及中断处理流程等关键要素，还有进程状态控制与转换规则和I/O接口布局等方面的定义。 5. 设计计算机系统时有自顶向下（从应用需求出发逐步细化到硬件实现）和自底向上（依据现有硬件组件逐层扩展至软件层面）两种思路。前者的优点是能够更好地满足特定领域的专业要求，而后一种则适用于通用型机器的设计工作；不过这两种方法都可能遇到软硬分离导致的协调困难问题。 6. 统一高级语言指的是为所有开发者提供一个标准化且广泛适用的语言平台。其主要优势在于促进软件代码之间的互换性和移植性。然而，由于各种编程语言本身的语法差异、开发者的个人偏好以及同一语言在不同硬件平台上表现不一致等问题的存在，这一方案的实际操作中面临着诸多挑战；对此可采取一定范围内统一汇编指令集或者构建同构机器间的系列化机型等策略加以应对。 7. 从中间层次开始的设计方法同时兼顾到应用需求与现有技术条件的平衡。这种方法的优点在于能够实现软硬件设计工作的并行推进，从而有效缩短开发周期，并有助于简化整个系统的结构安排。