1.概念題
1.語言的分類及其特點
從抽象層次上來分，分為高階語言和低階語言，高階語言是機器無關語言，是大部分程式語言。低階語言為機器級語言分為機器語言和組合語言，就是用二進位制編碼的機器指令，每條指令都師乙個0/1序列。
2. 分代：（1）第一代計算機是電子管計算機時代
（2）第二代計算機是電晶體計算機時代
（3）第三代計算機是小規模積體電路和中規模積體電路和超大規模積體電路計算機時代。
（5）第五代計算機是超大規模積體電路計算機時代
（6）第六代計算機是極大規模積體電路計算機
分類：較為普遍的是按照計算機的運算速度、字長、儲存容量等綜合性能指標，可分為巨型機、大型機、中型機、小型機、微型機。
3,.計算機結構
1.計算機由運算器,控制器,儲存器,輸入和輸出五部分組成
2.功能
運算器用來完成算術運算和邏輯運算並將的中間結果暫存在運算器內
·儲存器用來存放資料和程式
·控制器用來控制,指揮程式和資料的輸入,執行以及處理執行結果
·輸入裝置用來將人們熟悉的資訊轉換為機器識別的資訊
·輸出裝置將機器運算結果轉為人熟悉的資訊形式
3.計算機系統的使用者可以分為：
1.終端使用者2.系統管理員3.應用程式設計師4.系統程式設計師
4.**處理器由運算器、控制器和暫存器組成
5.時序
指令週期：執行一條指令所需要的時間，一般由若干個機器週期組成，是從取指令、分析指令到執行完所需的全部時間。
機器週期：一條指令的執行過程劃分為若干個階段，每一階段完成一項工作。完成乙個基本操作（如取指）所需要的時間稱為機器週期。
2．分析演算法
1．若有兩個基準測試程式p1和p2在機器m1和m2上執行，假定m1和m2的**分別是5000元和8000元，下表給出了p1和p2在m1和m2上所花的時間和指令條數。
請回答下列問題：
（1） 對於p1，哪台機器的速度快？快多少？對於p2呢？
（2） 在m1上執行p1和p2的速度分別是多少mips？在m2上的執行速度又各是多少？從執行速度來看，對於p2，哪台機器的速度快？快多少？
（3） 假定m1和m2的時鐘頻率各是800mhz和1.2ghz，則在m1和m2上執行p1時的平均時鐘週期數cpi各是多少？
（4） 如果某個使用者需要大量使用程式p1，並且該使用者主要關心系統的響應時間而不是吞吐率，那麼，該使用者需要大批購進機器時，應該選擇m1還是m2？為什麼？（提示：從價效比上考慮）
（5） 如果另乙個使用者也需要購進大批機器，但該使用者使用p1和p2一樣多，主要關心的也是響應時間，那麼，應該選擇m1還是m2？為什麼？
參***：
（1） 對於p1，m2比m1快一倍；對於p2，m1比m2快一倍。
（2） 對於m1，p1的速度為：200m/10=20mips；p2為300k/0.003=100mips。
對於m2，p1的速度為：150m/5=30mips；p2為420k/0.006=70mips。
從執行速度來看，對於p2，因為100/70=1.43倍，所以m1比m2快0.43倍。
（3） 在m1上執行p1時的平均時鐘週期數cpi為：10×800m/(200×106)=40。
在m2上執行p1時的平均時鐘週期數cpi為：5×1.2g/(150×106)=40。
（4） 考慮執行p1時m1和m2的價效比，因為該使用者主要關心系統的響應時間，所以價效比中的效能應考慮執行時間，其效能為執行時間的倒數。故價效比r為：
r=1/(執行時間×**)
r越大說明價效比越高，也即，「執行時間×**」的值越小，則價效比越高。
因為10×5000 > 5×8000，所以，m2的價效比高。應選擇m2。
（5） p1和p2需要同等考慮，效能有多種方式：執行時間總和、算術平均、幾何平均。
若用算術平均方式，則：因為 (10+0.003)/2×5000 > (5+0.006)/2×8000，所以m2的價效比高，應選擇m2。
若用幾何平均方式，則：因為sqrt(10×0.003) ×5000 < sqrt(5×0.006) ×8000，所以m1的價效比高，應選擇m1。
2.數值運算，乘除
已知x = 10，y = – 6，採用6位機器數表示。請按如下要求計算，並把結果還原成真值。
（1） 用原碼一位乘法計算[x×y]原。
（2） 用mba（基4布斯）乘法計算[x×y]補。
（3） 用不恢復餘數法計算[x/y]原的商和餘數。
（4） 用不恢復餘數法計算[x/y]補的商和餘數。
參***：
[10]補 = 001010 [–6]補 = 111010 [6]補 = 000110 [10]原 = 001010 [–6]原 = 100110
（1） 先採用無符號數乘法計算001010× 000110的乘積，原碼一位乘法過程（前面兩個0省略）如下：
c py 說明
0 0 0 0 0 0 1 1 0 p0 = 0
+ 0 0 0 0y4 = 0，+0
0 0 0 0 0c, p 和y同時右移一位
0 0 0 0 0 0 0 1 1 得p1
+ 1 0 1 0y3 = 1，+x
0 1 0 1 0c, p 和y同時右移一位
0 0 1 0 1 0 0 0 1 得p2
1 0 1 0y2 = 1，+x
0 1 1 1 1 0 0 0 0 c, p 和y同時右移一位
0 0 1 1 1 1 0 0 0 得p3
+ 0 0 0 0y1 = 0，+0
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