计算机组成原理课后答案解析.docx

计算机组成原理是计算机科学的基础，它涉及计算机系统的基本构造、工作原理和设计方法。本章主要探讨了以下几个关键知识点： 1. **计算机系统**：计算机系统由计算机硬件、软件和数据通信设备组成，是一个物理或逻辑上的综合实体。硬件包括实际可见的组件，如处理器、内存、输入/输出设备等；软件则是指运行在硬件上的程序和相关数据。 2. **计算机硬件与软件的关系**：硬件和软件在计算机系统中同等重要，它们互相依赖。硬件提供计算平台，而软件则利用这些硬件资源执行任务。 3. **计算机系统的层次结构**：计算机系统有多个层次，从底层的微程序机器到高层的虚拟机。实际机器（M1）通过虚拟化技术向上扩展，形成不同级别的抽象，而底层的微程序机器（M0）负责硬件的控制。 4. **编程语言的差异**：机器语言是二进制代码，直接被计算机执行；汇编语言使用助记符，简化了机器语言的复杂性；高级语言如C、Java等，更接近人类语言，具有更强的通用性和可移植性。 5. **计算机组成与体系结构**：计算机体系结构是程序员看到的计算机特性，如指令集、总线结构等；计算机组成则关注如何实现这些特性，包括硬件的具体实现和微架构。 6. **冯·诺依曼计算机的特点**：冯·诺依曼模型的计算机由五大部件组成——运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。数据和指令以相同的形式存储，通过运算器进行处理，由控制器协调执行。 7. **计算机硬件组成**：运算器处理算术和逻辑运算，控制器控制指令执行，主存储器存储程序和数据，输入/输出设备用于数据交换。硬件的关键技术指标包括机器字长、存储容量、运算速度等。 8. **计算机中的主要寄存器**：CPU包括运算器（包含累加器ACC、乘商寄存器MQ等）和控制器（包含程序计数器PC、指令寄存器IR等）。主存由存储地址寄存器MAR、存储数据寄存器MDR等组成。 9. **存数和加法指令的信息流程**：存数指令涉及PC、MAR、MDR和IR，加法指令则涉及ALU运算以及ACC和X寄存器的交互。在特定条件下，寄存器位数与存储字长、指令字长和机器字长相关。 10. **牛顿迭代法求平方根**：通过迭代公式求解平方根，初始值设为1，精度设为ε。在计算机程序中，可能需要定义相应的指令，如除法、减法和取绝对值，以逐步逼近目标值。 以上是计算机组成原理中关于计算机系统、层次结构、编程语言、冯·诺依曼模型、硬件组成、指令执行流程以及数值计算方法的一些基本知识点。这些内容对于理解计算机的工作原理至关重要，也是学习计算机科学的基础。