计算机组成原理课后习题答案(第五版-白中英).docx

### 计算机组成原理知识点总结 #### 第一章 计算机系统概述 **1. 模拟计算机与数字计算机的区别** - **模拟计算机**：数据表示为连续变化的物理量，如电压，电流等。计算过程是连续的，适用于解决连续变量问题。 - **数字计算机**：数据表示为离散的数字信号（0和1），计算过程是基于位的运算，并且是不连续的。其优点包括高精度、大数据存储能力和强大的逻辑判断能力。 **2. 数字计算机的分类** - **专用计算机**：针对特定任务设计，具有较高的效率和速度。 - **通用计算机**：能够处理多种任务，灵活性更高，但性能可能不如专用计算机。 **3. 计算机的应用领域** - **科学计算**：用于复杂的数学和物理计算。 - **自动控制**：工业自动化、智能家居等领域。 - **测量与测试**：精密仪器中的数据分析。 - **信息处理**：数据管理、办公自动化等。 - **教育与卫生**：教学辅助、医疗信息系统等。 - **家用电器**：智能家电的控制。 - **人工智能**：机器学习、自然语言处理等。 **4. 冯·诺依曼体系结构的核心思想** - **存储程序概念**：程序和数据存储在同一存储器中，计算机可以自动执行预先存储的指令序列。 - **五大基本部件**：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。 - **二进制表示**：指令和数据都以二进制形式存储。 **5. 存储器的基本概念** - **存储容量**：所有存储单元的数量总和。 - **单元地址**：每个存储单元都有唯一的编号。 - **数据字与指令字**：数据字表示待处理的数据，指令字表示指令。 **6. 指令与程序的概念** - **指令**：单个基本操作。 - **程序**：一组有序的指令集合，用于解决问题。 **7. 取指周期与执行周期** - **取指周期**：从内存读取指令的过程。 - **执行周期**：从内存读取数据并执行指令的过程。 **8. 存储器与中央处理器** - **内存与外存**：内存（如RAM）用于快速访问，外存（如硬盘）用于持久存储。 - **中央处理器（CPU）**：包括运算器和控制器，负责处理指令和数据。 - **适配器**：作为主机与外部设备之间的桥梁，实现数据格式转换等功能。 **9. 系统软件与应用软件** - **系统软件**：支持计算机基础操作，包括操作系统、编译器等。 - **应用软件**：为用户解决特定问题的软件，如文字处理软件、数据库系统等。 **10. 程序发展的历程** - **手编程序**：直接使用机器语言编写。 - **汇编语言**：使用助记符代替机器指令。 - **高级语言**：更接近人类语言，易于理解和编写。 - **编译器与解释器**：将高级语言翻译成机器语言或直接执行。 **11. 计算机系统的层次结构** - **微程序设计级**：硬件直接执行的级别。 - **机器语言级**：直接面向机器的指令集。 - **操作系统级**：操作系统提供的接口和服务。 - **汇编语言级**：使用助记符的编程语言。 - **高级语言级**：更抽象的编程语言，面向问题解决。 **12. 软件与硬件的等价性** - **软硬结合**：任何功能既可以通过软件实现，也可以通过硬件实现。 - **指令执行**：指令执行既可以由硬件完成，也可以由软件实现。 **13. 应用与应用计算机的区别** - **计算机应用**：计算机与其他学科结合，解决特定问题。 - **应用计算机**：使用计算机实现特定信息系统的功能。 #### 第二章 数据表示与运算 **1. 补码、原码和反码的计算** - **负数的表示**：通过原码、反码和补码的不同方式表示。 - **原码**：直接表示数值的二进制形式。 - **反码**：正数不变，负数除了最高位，其他位取反。 - **补码**：正数与原码相同，负数是反码加1。 - **示例**： - \([-35]\) 的补码为 \(11011100\)。 - \([127]\) 的原码、反码、补码均为 \(01111111\)。 - \([-1]\) 的补码为 \(11111111\)。 这些知识点概括了《计算机组成原理》第五版教材中关于计算机基础知识的重要内容，对于理解计算机系统的构成以及数据表示方法具有重要意义。