2017-2018-1 20155204 《信息安全系统设计基础》第五周学习总结

教材学习内容总结

1. ISA的作用：
   在编译器编写者（CPU软件）和处理器设计人员（CPU硬件）之间提供了一个抽象层：
   处理器设计者：依据ISA来设计处理器
   处理器使用者（如：写编译器的牛*程序员）：依据ISA就知道CPU选用的指令集，就知道自己可以使用哪些指令以及遵循哪些规范
   定义处理器上的软件如何构建，这是ISA的最重要内涵，现代处理器都是支持高级语言编程、操作系统等等特性，ISA要定义出指令集内的指令是如何支撑起C语言里堆栈、过程调用，操作系统里异常、中断，多媒体平台里数字图像处理、3D加速等等。

2. 流水线（pipeline）技术是指在程序执行时多条指令重叠进行操作的一种准并行处理实现技术。流水线是Intel首次在486芯片中开始使用的。流水线的工作方式就像工业生产上的装配流水线。在CPU中由5—6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线，然后将一条X86指令分成5—6步后再由这些电路单元分别执行，这样就能实现在一个CPU时钟周期完成一条指令，因此提高CPU的运算速度。经典奔腾每条整数流水线都分为四级流水，即取指令、译码、执行、写回结果，浮点流水又分为八级流水。

教材学习中的问题和解决过程

• 问题1：RISC和CISC的区别联系？
• 问题1解决方案： CISC(Complex Instruction SetComputer)架构的指令数肯定是远远多于RISC(ReducedInstruction Set Computer)架构的.另外, RISC架构下,不同指令opcode的长度是相等的, 而x86下不同的指令的长度差别很大.另外RISC 设计者把主要精力放在那些经常使用的指令上，尽量使它们具有简单高效的特色。对不常用的功能，常通过组合指令来完成。因此，在RISC 机器上实现特殊功能时，效率可能较低。但可以利用流水技术和超标量技术加以改进和弥补。而CISC 计算机的指令系统比较丰富，有专用指令来完成特定的功能。因此，处理特殊任务效率较高。

上周错题总结

• 我们用一个十六进制的数表示长度w=4的位模式，把数字解释为补码，关于其加法逆元的论述正确的是（BE）

A .
0x8的加法逆元是-8

B .0x8的加法逆元是0x8

C .
0x8的加法逆元是8

D .
0xD的加法逆元是3

E .
0xD的加法逆元是0x3

正确答案：A B D E

• 我们用一个十六进制的数表示长度w=4的位模式，对于数字的无符号加法逆元的位的表示正确的是（A C）

A .
0x8的无符号加法逆元是0x8

B .
0xD的无符号加法逆元是0xD

C .
0xF的无符号加法逆元是0x1

D .
0xF的无符号加法逆元是1

正确答案：A C D

• 0<=x,y<2^w, 则 B

A .
x+y的最大值是2^w

B .
x+y的最大值是2^w-1

C .
x+y的最大值是2^w-2

D .
x+y的最大值是2^（w+1）

E .
x+y的最大值是2^（w+1）-1

F .
x+y的最大值是2^（w+1）-2

正确答案：F

• short sx=-12345;
  int x = sx;
  unsigned ux = sx; C D

A .
sx,x,ux的十六进制表示中的最后两个字节是0xcfc7

B .
ux == 0xffffcfc7

C .
ux == 0x0000cfc7

D .
x == 0xffffcfc7

E .
x == 0x0000cfc7
正确答案：A C D

代码托管

本周结对学习情况

- [20155203](http://www.cnblogs.com/xhwh/p/7788714.html)
- 结对学习内容
    课下练习、一起读书、一起研究课下测试。

学习进度条

尝试一下记录「计划学习时间」和「实际学习时间」，到期末看看能不能改进自己的计划能力。这个工作学习中很重要，也很有用。
耗时估计的公式
：Y=X+X/N ，Y=X-X/N，训练次数多了，X、Y就接近了。

参考：软件工程软件的估计为什么这么难，软件工程 估计方法

• 计划学习时间:10小时

• 实际学习时间:10小时

• 改进情况：

(有空多看看现代软件工程 课件
软件工程师能力自我评价表)

参考资料

• 《深入理解计算机系统V3》学习指导
• CPU的RISC和CISC架构的区别