人机交互课后习题答案

习题1

1.什么是人机交互？

人机交互技术(Human-Computer Interaction Techniques)是指通过计算机输入、输出设备，以有效的方式实现人与计算机对话的技术。

它包括机器通过输出或显示设备给人提供大量有关信息及提示请示等，人通过输入设备给机器输入有关信息及提示请示等，人通过输入设备给机器输入有关信息，回答问题等。人机交互技术是计算机用户界面设计中的重要内容之一。它与认知学、人机工程学、心理学等学科领域有密切的联系。

1.简单介绍人机交互技术的研究内容。

1.人机交互界面表示模型与设计方法

2.可用性分析与评估

3.多通道交互技术

4.认知与智能用户界面

5.群件

6.Web设计

7.移动界面设计。

2.简单介绍人机交互技术的发展历史。

人机交互的发展过程，也是人适应计算机到计算机不断地适应人的发展过程。它经历了几个阶段：

命令行图形用户界面自然和谐的交互

1.命令行界面交互阶段

计算机语言经历了由最初的机器语言，而后是汇编语言，直至高级语言的发展过程。这个过程也可以看作早期的人机交互的一个发展过程

2.图形用户界面（GUI）交互阶段

1）图形用户界面（Graphical User Interface，GUI）的出

现，使人机交互方式发生了巨大变化。GUI 的主要特点是桌

面隐喻、WIMP技术、直接操纵和“所见即所得”。

2）与命令行界面相比，图形用户界面的人机交互自然性和效

率都有较大的提高。图形用户界面很大程度上依赖于菜单选

择和交互小组件（Widget）。

3）图形用户界面给有经验的用户造成不方便，他们有时倾向

使用命令键而不是选择菜单，且在输入信息时用户只能使用

手这一种输入通道。

4）图形用户界面需要占用较多的屏幕空间，并且难以表达和

支持非空间性的抽象信息的交互。

3.自然和谐的人机交互阶段

随着虚拟现实、移动计算、无处不在计算等技术的飞速发展，自然和谐的人机交互方式得到了一定的发展。基于语音、手写体、姿势、视线跟踪、表情等输入手段的多通道交互是其主要特点，其目的是使人能以声音、动作、表情等自然方式进行交互操作。习题2

1.人机交互过程中人们经常利用的感知有哪几种？每种感知有

什么特点？

视觉感知、听觉感知、触觉感知三种。

1）视觉感知特点：一方面，眼睛和视觉系统的物理特性决定了人类无法看到某些事物；另一方面，视觉系统进行解释处理信息时可对不完全信息发挥一定的想象力。进行人机交互设计需要清楚这两个阶段及其影响，了解人类真正能够看到的信息。

2）听觉感知特点：

听觉感知传递的信息仅次于视觉，可人们一般都低估了这些信息。人的听觉可以感知大量的信息，但被视觉关注掩盖了许多。

听觉所涉及的问题和视觉一样，即接受刺激，把它的特性转化为神经兴奋，并对信息进行加工，然后传递到大脑。

人类听觉系统对声音的解释可帮助设计人机交互界面中的语音界面。

3）触觉感知特点：

触觉在交互中的作用是不可低估的，尤其对有能力缺陷的人，如盲人，是至关重要的

触觉的感知机理与视觉和听觉的最大不同在于它的非局部性

温度感受器-冷热

伤害感受器-疼痛

机械刺激感受器-压力

实验表明，人的手指的触觉敏感度是前臂的触觉敏感度的10

倍。对人身体各部位触觉敏感程度的了解有助于基于触觉的交互设备的设计。

2.颜色模型有哪几种？说明RGB、CMYK、以及HSV颜色模型各适

于在什么情况下应用？

RGB颜色模型、CMYK颜色模型、HSV颜色模型、CIE颜色模型四种。

RGB适用于显示器、投影设备以及电视机加色。

CMYK适用于印刷、打印行业

HSV适用于

3.人的认知过程分为哪几类？

1）感知和识别

a)人们可以使用感官从环境中获取信息，并把它转变

为对物品、事件、声音和味觉的体验。

2）注意

b)注意通常是指选择性注意，即注意是有选择的加工

某些刺激而忽视其他刺激的倾向。

3）记忆

c)记忆就是回忆各种知识以便采取适当的行动。

4.问题解决

a)问题解决是由一定的情景引起的，按照一定的目标，

应用各种认知活动、技能等，经过一系列的思维操作，使问题

得以解决的过程。

5.语言处理

a)阅读、说话和聆听这三种形式的语言处理具有一些

相同和不同的属性。相似性之一是，不论用哪一种形式表示，句子或短语的意思是相同的。但是，人们对阅读、说话和聆听

的难易有不同的体会。

3.什么是概念模型和分布式认知模型？举例说明分布式认知在

计算机应用系统设计过程中的指导作用。

概念模型：指的是一种用户能够理解的系统描述，它使用一组集成的构思和概念，描述系统做什么、如何运作、外观如何等。

分布式认知模型：指的是将认知主体和环境看作一体的认知理论，分布式认知活动是对内部和外部表象的信息加工过程。一个分布式认知系统可被看作包含多个主体、多种工具和多样技术，协调内外部表象，且有助于提供一种动态信息加工的系统。

习题5

1.请简要论述界面设计的一般原则。

1.一致性：整个界面的控制中要使用一致的机制。

2.兼容性：新的设计应该基于用户以前的经验，使用用户熟悉的

表达。

3.适应性：用户应该处于控制的地位，界面要适应用户的工作速

度、个人特征和技术水平等。

4.经济性: 尽可能减少用户的工作（包括减少用户记忆），设计

操作时尽量以最少的步骤来实现，如提供快捷方式等，以达到高效。

5.结构性：按照逻辑意义将信息分组，在屏幕上有规律的分布。

6.指导性而不是控制用户：通过提供状态信息、反馈信息/出错信

息和帮助来指导用户。

2．请描述任务分析主要包括哪些内容？

在以用户为中心的设计中，关心的是如何从用户那里理解和获取用户的思维模式，进行充分、直观的表达，并用于交互设计。

习题7

1.简述Web设计的原则。

●以用户为中心

要求把用户放在第一位。设计时既要考虑用户的共性，同时也要考虑他们之间的差异性。

●一致性

Web界面设计还必须考虑内容和形式的一致性。其次，Web界面自身的风格也要一致性，保持统一的整体形象。

●简洁与明确

Web界面设计是设计的一种，要求简练、明确。

●体现特色

只有丰富特色、内容翔实的网页才能使浏览者驻足阅读。特色鲜明的Web网站是精心策划的结果，只有独特的创意和赏心悦目的网页设计才能在一瞬间打动浏览者。

●兼顾不同的浏览器

●明确的导航设计

网站首页导航应尽量展现整个网站的架构和内容，要能让浏览者确切地知道自己在整个网站中的位置，可以确定下一步的浏览去向。

2.Web界面一般包括哪些主要元素以及它们所产生的作用是什么？

? Web界面规划

无论那种类型的Web网站，想要把界面设计得丰富多彩，吸引更多的用户前来访问，Web界面规划至关重要。

?文化与语言

网站一经发布，意味着全世界都可以看到其中的信息。所以，全球服务型的网站还要考虑如何适应不同国家的不同类型的文化与语言环境。

?内容、风格与布局、色彩设计

●内容：Web界面的内容不仅要遵循简洁明确的原则，也要符合确定的设计目标，面向不同的对象要使用不同的口吻和用词。

●风格：Web界面的风格是指网站的整体形象给浏览者的综合感受。这个整体形象包括网站的标志、色彩、字体、布局、交互方式、内容价值、存在意义等。一个优秀的网站与实体公司一样，也需要整体的形象包装和设计。

●布局：Web界面布局就是指如何合理地在界面上分布内容。常用的Web界面布局形式有：“同”字形结构、“国”字形结构、左右对称、自由式。

色彩：Web网站给人的第一印象来自视觉冲击。颜色元素在网站的感

知和展示上扮演重要的角色。某个企业或个人的风格、文化和态度可以通过Web界面中的色彩混合、调整或者对照的方式体现出来。一般地，Web界面中色彩选择可考虑：鲜明性、独特性、合适性、联想性、和谐性

?文本设计

●文本不要太多，以免转移浏览者注意力。

●要选择合适的颜色，以便使文本和其它界面元素一起产生一个和谐的视觉效果；文本的颜色应该一致，让用户可以容易地确定不同文本和颜色所代表的内容。

●选择的字体应和整个界面应融为一体；一旦已经为某些元素选择了字体，应该保证其在整个网站中应用的一致性。

●网站中可能会使用多种字体，但是同一种字体应该表示相同类型的数据或者信息。

?通过合理设置页边框、行间距等，使Web界面产生丰富变化的外观和感觉。

应该重视标题的处理。标题一般无分级要求，其字形一般较大，字体的选择一般具有多样性，字形的变化修饰则更为丰富

?多媒体元素设计

图形、图像、动画、音频和视频等多媒体元素可以弥补平淡文本的不足，增强Web界面的艺术表现力。因此，在设计Web网页时有必要考虑使用不同类型的多媒体元素，使得网站更生动，而且有吸引力。

计算机系统结构课后答案

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

人机交互重点整理

第一章绪论 人机交互定义： 人机交互是关于设计、评价和实现供人们使用的交互式计算机系统，且围绕这些方面的主要现象进行研究的科学。 人机交互研究： 人机交互界面表示模型与设计方法 多通道交互技术

人机交互历史： ①手工作业阶段 穿孔卡片等，最早的计算机采用 ②命令方式 键盘输入，DOS等操作系统采用 ③图形用户界面GUI 键盘输入，鼠标，Windows系列采用 ④自然人机交互界面 采用人的自然通道（视觉/听觉）实现人机交互 手写，语音，视觉，多通道 第二章感知和认识基础 ①人机交互过程中人们经常利用的感知有哪几种？每种感知有什么特点？

第三章交互设备 ①输入设备 文本输入设备 图像输入设备 三位图像输入设备 指点输入设备 ②输出设备 显示器 声音的输出 数字纸等 ③虚拟现实系统中的交互设备 掌握内容： 2）三维激光扫描仪工作原理 3）运动捕捉设备分类及工作原理

第四章交互技术 掌握内容： 人机交互输入模式多通道用户交互界面 命令行用户界面、图形用户界面、虚拟现实概念模型图形用户界面主要思想 设计图形用户界面的一般性原则 窗口的排列方式及其优缺点 基本交互技术 图形交互技术 三维交互技术 多通道用户界面的基本特点 眼动跟踪的基本原理 主要手势识别技术 语音识别处理流程 表情识别步骤 联机手写识别主要阶段和原理框图

人机交互输入模式 1）请求模式 在请求模式下，输入设备的启动是在应用程序中设置的， 应用程序执行过程中需要输入数据时，暂停程序的执行， 直到从输入设备接收到请求的输入数据后，才继续执行程序。 2）采样模式 输入设备和应用程序独立地工作，输入设备连续不断地把信息输入进来， 信息的输入和应用程序中的输入命令无关。 应用程序在处理其他数据的同时，输入设备也在工作，新的输入数据替换以前的输入数据当应用程序遇到取样命令时，读取当前保存的输入设备数据。 优点：这种模式对连续的信息流输入比较方便，也可同时处理多个输入设备的输入信息 缺点：当应用程序的处理时间较长时，可能会失掉某些输入信息。 3）事件模式 输入设备和程序并行工作。输入设备把数据保存到一个输入队列，也称为事件队列，所有的输入数据都保存起来，不会遗失。 应用程序随时可以检查这个事件队列，处理队列中的事件，或删除队列中的事件。

人机交互课程报告

南京大学《人机交互》课程报告 **网站界面设计 ——副标题 姓名： 专业： 学号： 测试执行的时间： 报告编制日期：

一、概述 1.1 网站设计目的和意义 阐述所设计的网站的总体目的和意义， 阐述所负责分页面的目的和意义 1.2 网站界面设计的原则 根据课堂上介绍的各界面设计原则，结合你所负责的分网站的特点，归纳出你在实际工作中考虑到的哪些原则 1.3 网站界面设计环境和工具 阐述你在实验中使用到的工具、软件。 二、用户需求分析 从整体网站来考虑用户及其需求，同一项目组不能雷同，各自考虑。 界面需求分析是从人机交互处理的角度，对人机交互处理过程所反映的系统功能和信息的交互处理需求、界面的分布、人机交互方式、人机交互流程、输入输出设备及工作性质和用户特征等方面所做的分析工作。 界面需求分析的依据是系统需求文档。界面需求分析是用户界面设计工作的基础，其包含的工作如下。 2.1交互需求分析 交互需求分析的主要工作是收集、分析、整理信息系统和用户之间所存在的人机交互处理的需要和内容，分析的主要依据是系统需求文档。交互需求分析是一项十分细致和复杂的工作，需要系统分析员详细分析信息系统和用户之间存在的功能和数据交互内容。交互需求分析可以分析用例图和顺序图中参与者与系统交互的内容，并用对话设计的形式描述出来。 2．2界面分布分析 界面分布分析的工作是从总体上确定信息系统中各节点的类型、构成和分布情况，设计的所有用户界面将来就要分布在这些节点上。界面分布分析的主要依据是系统结构设计中的系统节点分布。 2.3交互方式分析 交互方式分析的任务是确定信息系统各个节点所采用的人机交互方式。可供选择的交互方式有联机和脱机两种方式，应该根据实际业务处理的需要确定对应的交互方式。对采用混合方式的节点还要确定具体的联机方式处理和脱机方式处理的分工和时间分配。

计算机系统结构习题解答

《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。

计算机操作系统(第三版-汤小丹等)课后习题答案(全)整理后

第一章操作系统引论 1．设计现代OS的主要目标是什么 答：(1)有效性(2)方便性(3)可扩充性(4)开放性 2．OS的作用可表现在哪几个方面 答：(1)OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口；(2)OS作为计算机系统资源的管理者；(3)OS实现了对计算机资源的抽象。 3．为什么说OS实现了对计算机资源的抽象 答：OS首先在裸机上覆盖一层I/O设备管理软件，实现了对计算机硬件操作的第一层次抽象；在第一层软件上再覆盖文件管理软件，实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。OS 通过在计算机硬件上安装多层系统软件，增强了系统功能，隐藏了对硬件操作的细节，由它们共同实现了对计算机资源的抽象。 4．试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么 答：主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展：(1)不断提高计算机资源的利用率；(2)方便用户；(3)器件的不断更新换代；(4)计算机体系结构的不断发展。 5．何谓脱机I/O和联机I/O 答：脱机I/O 是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机，在外围机的控制下，把纸带或卡片上的数据或程序输入到磁带上。该方式下的输入输出由外围机控制完成，是在脱离主机的情况下进行的。而联机I/O方式是指程序和数据的输入输出都是在主机的直接控制下进行的。 6．试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么 答：推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要。主要表现在：CPU 的分时使用缩短了作业的平均周转时间；人机交互能力使用户能直接控制自己的作业；主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机，独立地处理自己的作业。 7．实现分时系统的关键问题是什么应如何解决 答：关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时，系统应能及时接收并及时处理该命令，在用户能接受的时延内将结果返回给用户。解决方法：针对及时接收问题，可以在系统中设置多路卡，使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据；为每个终端配置缓冲区，暂存用户键入的命令或数据。针对及时处理问题，应使所有的用户作业都直接进入内存，并且为每个作业分配一个时间片，允许作业只在自己的时间片内运行，这样在不长的时间内，能使每个作业都运行一次。

计算机系统结构课后答案unit3

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：

谈谈自己对人机交互的认识

中南林业科技大学课程论文谈谈自己对人机交互系统的认识 注：对号：正确、完整、详细、合理 半对号：部分正确、不完整、不详细、基本合理 错号：错误、缺失、较差 抄袭一票否决

谈谈自己对人机交互的认识 人机交互界面作为一个独立的、重要的研究领域受到了世界各计算机厂家的关注。并成为90年代计算机行业的又一竞争领域。从计算机系统的发展过程来看，人机交互界面技术还引导了相关软硬件技术的发展，是新一代计算机系统取得成功的保证。80年代已来，计算机的软件和硬件技术取得了较大的发展，同时，计算机的使用者也从计算机专家迅速扩大到了广大未受过专门训练的普通用户，由此极大地提高了用户界面在系统设计和软件开发中的重要性，强烈地刺激了人机交互界面的进步。人－计算机的交互作用是通过用户界面来实现的。 我国在人机界面方面的设计与国际同类研究相比还存在较大差距。目前的研究仅仅着重于支持界面的软件和硬件，对界面本身还缺少深入的研究，用户界面的设计还没有成为软件设计中独立的一部分，也缺少新的人机界面设计技术。而另一方面，计算机科学的发展和计算机的普及应用却对人机界面的研究提出了越来越高的要求。 进入九十年代计算机软件开发已进入了以开发软件工具和建立软件开发环境为目标的时代。作为支持人机交互软件开发环境的用户界面管理系统UIMS正日益受到人们的关注和重视。今后UIMS将有可能进入各类实际软件开发环境，成为继DBMS之后的又一个重要的软件开发环境和工具。 根据当前发展情况，大概有一个现状和一个趋势能看得到，拿来和大家分享一下。HCI是偏向应用的，本质上还是多学科交叉的工程应用技术领域。从商业应用来看，HCI能做的方面有：软件、硬件、交互环境、互联网、生活应用、集成交互系统等。简单举例：软件，包括优良综合（功能）应用体验和用户界面硬件，包括脑波仪器、眼动仪、感应器（sensor）、移动通讯设备、信息终端、通用电子数码产品、等交互环境，如虚拟现实、三维模拟场景、民用交通工具驾驶环境、军用飞行器/车辆/设备操纵环境、等互联网，包括网站的设计和功能，用户体验的提升和评估，网络产品的用户体验，互联网与通讯网与人际网络的重合研究，等生活应用，包括智能住宅（Smart Home），以及一些家用装备的交互功能和体验设计集成交互系统，如车站港口机场的信息导航设计、功能和体验设计评估与监控，大型复杂操作环境的体系交互设计与评估等其实能做的特别多，当然成就与否在于我们有怎样的思路和做法，这还需要大量的实践来检验。 一个趋势就是，在未来的HCI领域，有可能会分化出这样几个主干方向：1.硬件设备，包括眼动仪、脑波仪、感应仪器、评测仪器、以及能够参与和辅助HCI研究与实践的装备 2.人文研究，毕竟HCI的终极目标是人类好的体验最大化，所有的分支和应用都离不开对用户的研究，所以研究使用者以及文化影响，甚至包括在三重网络（互联网、通讯网、人际关系网）逐渐重叠的趋势下一些新的演变和背后的本质等等 3.还一个就是设计方向，这主要集中在综合的用户体验设计，以及应用产品、服务的具体设计，还包括对设计的理论研究、与HCI其他因素的结合、框架体系、监测评估、流程方式、工具和方法等等。 在一个交互系统中，由于操作者的个人原因，经常会产生误操作，包括键入错误、数据输入错误等。同样，在用户编制的程序或设备连接时也可能会

计算机系统结构_课后答案

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

人机交互课后习题答案_New

人机交互课后习题答案

习题1 1.什么是人机交互？ 人机交互技术(Human-Computer Interaction Techniques)是指通过计算机输入、输出设备，以有效的方式实现人与计算机对话的技术。它包括机器通过输出或显示设备给人提供大量有关信息及提示请示等，人通过输入设备给机器输入有关信息及提示请示等，人通过输入设备给机器输入有关信息，回答问题等。人机交互技术是计算机用户界面设计中的重要内容之一。它与认知学、人机工程学、心理学等学科领域有密切的联系。 1.简单介绍人机交互技术的研究内容。 1.人机交互界面表示模型与设计方法 2.可用性分析与评估 3.多通道交互技术 4.认知与智能用户界面 5.群件 6.Web设计 7.移动界面设计。 2.简单介绍人机交互技术的发展历史。 人机交互的发展过程，也是人适应计算机到计算机不断地适应人的发展过程。它经历了几个阶段： 命令行图形用户界面自然和谐的交互

然方式进行交互操作。 习题2 1.人机交互过程中人们经常利用的感知有哪几种？每种 感知有什么特点？ 视觉感知、听觉感知、触觉感知三种。 1）视觉感知特点：一方面，眼睛和视觉系统的物理特性决定了人类无法看到某些事物；另一方面，视觉系统进行解释处理信息时可对不完全信息发挥一定的想象力。进行人机交互设计需要清楚这两个阶段及其影响，了解人类真正能够看到的信息。 2）听觉感知特点： 听觉感知传递的信息仅次于视觉，可人们一般都低估了这些信息。人的听觉可以感知大量的信息，但被视觉关注掩盖了许多。 听觉所涉及的问题和视觉一样，即接受刺激，把它的特性转化为神经兴奋，并对信息进行加工，然后传递到大脑。 人类听觉系统对声音的解释可帮助设计人机交互界面中的语音界面。 3）触觉感知特点： 触觉在交互中的作用是不可低估的，尤其对有能力缺陷的人，如盲人，是至关重要的 触觉的感知机理与视觉和听觉的最大不同在于它的非局部性

完整版计算机体系结构课后习题原版答案_张晨曦著

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。

《人机交互设计实践》教学大纲

《人机交互设计实践》教学大纲 课程类别：专业必修课程 课程代码： 课程名称：人机交互设计实践 Human Computer Interaction Practice 学时学分：48学时；2学分 预修课程：高级语言程序设计，网页设计 适用专业：计算机科学与技术 开课部门：信息学院 一、课程的地位、目标和任务 本课程主体为计算机科学与技术专业的本科学生，该课程属于专业必修课程，主要培养学生人机交互界面的设计与实现的能力，在学生具备信息系统设计能力的同时也掌握一些人机交互设计方面的知识，为设计并实现能够更好满足实际用户需要的系统奠定基础。 人机交互是一个非常宽泛的领域，本门课主要介绍人机交互的界面设计。要求学生具有高级语言程序设计和网页设计方面的知识，对面向对象的编程思想要有所了解。本课程的重点是人机交互界面的技术实现，而不是人机交互的认知学、心理学、美学、色彩学方面的知识。课程主要内容包括：人机界面样式的设计、人机界面交互的实现方法、C/S与B/S统一模式的人机界面设计。 学生学习该课程后能与Web技术，数据库等知识一同应用，设计出具有良好人机交互界面的应用系统；同时也为学生的毕业设计和将来从事技术工作储备必备的专业知识。 二、与相关课程的联系与分工 本门实践课在人机交互这一个广泛的领域中，重点强调人机交互的界面设计。要求学生具有高级语言程序设计和网页设计方面的知识，对面向对象的编程思想要有所了解。高级语言包括:C语言，面向对象的编程Java语言，还可以是下列任何一种编程语言：VB、https://www.wendangku.net/doc/a112821747.html,、C#、JavaScript。网页设计要求掌握HTML语言、CSS。 学生完成实践后能结合后续课程一同应用，设计出具有良好人机交互界面的应用系统；同时也为学生的毕业设计和将来从事相关技术工作打好基础。 三、教学内容、要求及主要实践教学条件 项目一：儿童教育互动界面的设计与实现 【教学内容】设计并实现具有基本应用功能的交互性界面的设计，要求学生设计一个儿童教育互动界面。通过本实践的锻炼，使学生体会标记语言的文档格式，标记语言在界

人机交互课后习题

人机交互课后习题 第一章 *1、描述三类有特殊需求的用户群体，并且为每一类用户提供三种改进界面的方法以便更好的服务他们。 答：残疾用户：盲人（文本转成语音），耳聋（声音转成文本），身体障碍（语音输入设备、人眼凝视技术等）；老年用户：提供大字体、显示对比度、音量大小控制，多用图形交互；儿童用户：多用图形交互，地抽象能力意味着必须避免复杂的序列，儿童正在发展的灵敏性意味着不能总是使用鼠标拖动、双击和小目标。 2、给出一个既能满足特殊用户群体的需求，又能给所有用户更好的体验效果的产品实例。 答：Siri，语音控制和交互，使得盲人也可以使用手机上网，同时也方便了所有不想使用键盘输入的正常人 *3、假设你需要同时为美国用户和中国用户设计一个系统，列出你需要考虑的文化差异，以便做出一个成功的设计。 答：日期和时间格式（中2013/5/12，美2013/12/5）；语言；质量度量单位。 *4、列出某些人不喜欢使用计算机的原因，提出建议以消除或减少他们的顾虑。操作困难；垃圾信息太多；有辐射；浪费时间。 5、从效率和满意度的角度考虑，提出三种可以用来直接评估一个系统的可行的方法。 答：1.学习时间，用户群体的典型成员需要花费多长时间来学习如何使用与一组任务相关的动作；2.性能速度，执行基准任务需要花多长时间；3.用户出错率，人们在执行基准任务时会犯多少错误，哪类错误，尽管犯错和改错的时间可能会加到性能速度，但错误处理是如此关键的界面使用组件，所以值得对其进行广泛研究 第二章 *1、给出界面设计八项黄金规则的简单描述，并且举例说明任何一个你见过的违反了黄金原则的系统。 1)争取保持一致性：在类似的环境中应要求一致的动作序列；在提示，菜单和帮助屏幕中应使用相同的术语；始终使用一致的颜色、布局、大写和字体等。 2)满足普遍可用性的要求：认识到不同用户和可塑性设计的要求，使内容转换更便捷； 3)提供信息反馈：对每个用户操作都应有系统反馈,对于常用或者较少的动作,其响应能够适中,对于不常用的和主要的动作响应应该更多； 4)设计对话框以产生结束信息:应把动作序列组织成几组,每组有开始,中间,结束三个阶段。一组动作完成后应有信息反馈； 5)预防错误:要尽量设计用户不能犯严重错误的系统,如果用户犯错，界面应检测错误并提供简单、有建设性和具体的说明来恢复； 6)允许动作回退:应尽可能允许动作回退； 7)支持内部控制点:有经验的用户他们强烈渴望那种他们掌控界面并且界面给予他们响应动作的感觉； 8)减轻短期记忆负担:要求避免在其设计的界面中，用户必须记住一个屏幕上的信息，然后在另一个屏幕上使用。这意味着手机不应要求重新输入电话号码,网址信息应保持可见,多页

汽车人机交互系统

汽车人机交互系统

全文导航 1 词条简介 2 常见的人机交互系统 ·iDrive ·COMAND ·MMI ·Sensus ·iVoka ·SYNC ·IntelliLink 1 词条简介 人机交互系统是信息化技术发展的产物，该系统实现了人与车之间的对话功能，就比如我们常用电脑的windows一样。车主可通过该系统，轻松把握车辆状态信息(油耗、车速、里程、当前位置、车辆保养信息等)、路况信息、定速巡航设置、蓝牙免提设置、空调及音响的设置。

2 常见的人机交互系统 目前常见的人机交互系统有宝马的iDrive、奔驰的COMAND、奥迪的MMI、沃尔沃的Sensus、上汽荣威的iVoka、福特的SYNC、通用的Intel liLink以及丰田的Remote Touch。 ·iDrive 宝马的iDrive系统可以说是人机交互系统的先驱，其第一代产品在2001年就已经投入了实用。而目前国内宝马车型上装备的是第二代i Drive系统，相对老产品的改进主要体现在加入了7个快捷键并将操作界面进行了全面的升级 和改进。

和奥迪的MMI系统相比，宝马的iDrive在操作方式上略显复杂。不过其上手难度也不高，基本都符合习惯性操作。而旋钮旁的七个快捷键布局比较紧密，全部在一个手掌的五指范围内，可以说iDrive系统完全在驾驶者的掌控之中。

第二代iDrive系统在宝马3系上采用了8. 8英寸高分辨率显示屏，而在7系上显示屏的尺寸更大。而且屏幕的分辨率达到了1280*480，是三款车型中最高的。实际视觉效果也可看出，宝马的iDrive界面最为清晰美观。 而就在售价49.5万元的宝马325i运动型上，iDrive系统已经具备车载电视和蓝牙免提功能。打开手机的蓝牙功能搜索到自己的宝马，再输入相同的匹配密码就可以将手机与iDrive 相连。 另外宝马的iDrive系统也提供多项车辆参

《人机交互技术》教学大纲

《人机交互技术》教学大纲 本课程是计算机科学与技术专业选修课。人机交互及人机界面的研究是计 算机科学与心理学（动机心理学、认知心理学）两大科学相结合的产物，是国际 上最为活跃的研究方向之一。计算机是人类有史以来发明的最复杂的工具，给人 造成了巨大的脑力负担、学习困难、严重事故、大量职业病等问题。“对用户友 好”的设计理念是人机界面设计进入新的发展阶段的标志。本课程主要是研究 “以人为本”的人机交互，有效地解决由于界面所带来的用户使用问题，这也是当前普遍性问题和难点性问题。 三、课程基本要求 1理解并掌握人机界面设计的基本概念、基本理论

2?能够使用各种交互设备、掌握各种交互技术；能够对人机交互界面做出正确可用性评估；能够完成对人机交互界面的建模及实现相应地人机交互界面。 通过本课程的学习使学生掌握人机交互的研究对象、研究内容，建立正确的认知观；学会各种交互设备的使用、理解并掌握各种交互技术；理解并掌握可用性分析原理并对界面的可用性做出正确的评估；理解并掌握人机交互界面的表示模型及软件结构。 四、课程内容及学时分配 第1章绪论 1.1什么是人机交互 1.2人机交互的研究内容 1.3人机交互的发展历史 1.4人机交互的应用 教学目的与要求： 掌握人机交互的基本概念； 理解人机交互的研究内容； 了解人机交互的形成与发展过程； 了解人机交互的应用； 重点：人机交互的基本概念，人机交互的研究内容； 难点：人机交互的研究内容； 第2章感知和认知基础 2.1人的感知 2.2认知过程与交互设计原则

2.3概念模型及对概念模型的认知 2.4分布式认知 教学目的与要求： 理解人的视觉，听觉，触觉认知； 掌握认知过程与交互设计原则； 掌握概念模型及对概念模型的认知； 理解分布式认知的概念； 理解分布式认知理论特征； 链接分布式认知在人机交互中的应用； 重点：人的感知、认知过程与交互设计原则、概念模型; 难点：概念模型，分布式认知； 第3章交互设备 3.1输入设备 3.2输出设备 3.3虚拟现实交互设备 3.4交互设备的整合应用 教学目的与要求： 会使用文本、图像、指点等输入设备； 会使用显示器、打印机、语音交互设备； 了解虚拟现实交互设备； 了解三维空间定位设备、三维显示设备；

计算机系统结构课后习题四、五答案

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

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？

人机交互课程设计

《人机交互》综合设计报告 设计名称：人机交互综合设计 选题名称：基于FrontPage的web界面——社交网页 姓名：李志祥学号： 200903010044 专业班级： 09级计算机科学与技术应用班 系（院）：计算机科学与信息工程学院 设计时间：2012年5月26日 指导教师评语： 成绩： 签名： 年月日

目录 一、概述 (4) 1.1 系统设计目的 (4) 1.2 系统设计意义 (4) 二、需求分析 (4) 2.1 功能需求 (4) 2.1.1 登陆功能 (4) 2.1.2 密码提醒功能 (4) 2.1.3注册功能 (4) 2.1.4上传下载功能 (4) 2.2 界面需求 (4) 三、总体框架 (5) 3.1 功能框架 (5) 3.2 系统实现框架 (5) 四、对象建模分析 (6) 4.1 用户登陆及身份验证 (6) 4.2用户注册功能： (7) 4.3意见反馈功能 (7) 4.3视频功能...... . (8) 4.3图片功能...... . (8) 4.3社区板块功能 (9) 五、界面概要设计 (9) 5.1 主界面设计 (9) 5.2 登陆界面设计 (10) 5.3视频社区界面设计 (10) 5.2图片社区界面设计 (10) 5.2社交社区界面设计 (11) 六、视图的关联设计 (11) 七、详细设计 (12) 7.1登陆注册界面设计 (12) 7.2视频社区界面设计 (12) 7.2.1观看视频 (12) 7.2.2上传视频 (13) 7.2.3下载视频 (13) 7.2.3 评论留言 (13) 7.3图片社区界面设计 (13) 7.3.1上传图片 (13) 7.3.2下载图片 (13) 7.3.3评论留言 (13) 7.3.4建立和浏览相册 (13) 7.4社交社区界面设计 (13) 7.4.1检索热帖 (13) 7.4.1发帖 (14) 7.4.1下载资源 (14) 7.4.1评论留言 (14)

体系结构课后习题答案

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

计算机体系结构课后习题

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）