### 计算机组成与结构王爱英第四版课后习题解答——第一章：计算机系统概论
#### 1.2 计算机硬件组成部分
计算机硬件系统是构成计算机物理实体的各种部件，主要包括五个基本部分：
1. **运算器(Alithmetic Logic Unit, ALU)**：负责执行所有的算术运算和逻辑运算，是计算机处理数据的核心部件之一。
2. **控制器(Control Unit, CU)**：控制整个计算机系统的操作流程，包括指令的读取、译码以及执行等过程。
3. **主存储器(Main Memory)**：也称为主存或内存，用于存储当前运行程序的数据和指令，是计算机工作时访问最频繁的存储介质。
4. **输入设备(Input Devices)**：用于将外部信息转换成计算机可以识别的形式并输入到计算机中，常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪等。
5. **输出设备(Output Devices)**：用于将计算机处理后的信息以用户可理解的形式呈现出来，常见的输出设备有显示器、打印机、扬声器等。
#### 1.5 计算机发展的四个阶段
根据计算机所使用的逻辑元件，可以将计算机发展划分为四个阶段：
1. **第一代计算机（1946-1959年）**：这一时期的计算机被称为真空管计算机。它们使用真空管作为主要逻辑元件，体积庞大、功耗高且可靠性较低。代表机型有ENIAC（电子数值积分计算器）、EDSAC（电子延迟存储自动计算器）等。
2. **第二代计算机（1959-1964年）**：这一时期的计算机被称为晶体管计算机。随着晶体管技术的发展，计算机体积减小、功耗降低且更加可靠。晶体管取代了真空管成为新的逻辑元件。代表机型有IBM7094等。
3. **第三代计算机（1964-1975年）**：这一时期的计算机被称为集成电路计算机。随着集成电路技术的进步，计算机进一步小型化，并且性能得到显著提升。中小规模集成电路（SSI/MSI）被广泛应用于这一代计算机中。
4. **第四代计算机（1975-至今）**：这一时期的计算机被称为大规模集成电路计算机。随着大规模集成电路（LSI/VLSI）的应用，计算机的集成度和性能达到了前所未有的水平，同时成本大幅下降，使得个人电脑普及成为可能。
#### 1.8 冯·诺伊曼计算机的特点
冯·诺伊曼架构是现代计算机设计的基础之一，其核心特点包括：
1. **计算机硬件系统由五大部件组成**：运算器、控制器、主存储器、输入设备和输出设备构成了计算机的基本硬件框架。
2. **程序存储**：程序和数据都以二进制形式存储在主存储器中，这样程序就像数据一样可以被读取和修改，从而实现了自动控制和灵活性。
3. **采用二进制运算**：所有数据和指令均采用二进制表示，简化了电路设计并提高了运算速度。
4. **一维线性结构的存储器组织**：主存储器按照地址顺序排列，每个地址对应一个固定的存储单元。
5. **串行计算**：计算机中的数据处理通常按顺序进行，即在一个时间点只处理一条指令或数据。
通过以上分析可以看出，《计算机组成与结构》王爱英第四版教材中对于计算机基础知识的讲解非常全面，对于初学者来说是一本很好的入门书籍。希望这些解答能帮助读者更好地理解和掌握计算机组成与结构的相关知识。
