计算机组成原理第二版 唐朔飞 课后题答案 全

《计算机组成原理》是计算机科学的基础教材，唐朔飞编著的第二版是其中的经典版本，提供了深入理解计算机硬件和软件交互的理论基础。本篇将详述其中的部分关键知识点。 计算机系统是由计算机硬件、软件和数据通信设备组成的综合实体，涵盖了从物理设备到运行在其上的程序和数据的整个体系。计算机硬件是计算机的物理部分，包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等核心组件。而计算机软件则是这些硬件设备运行所需的各种程序和相关文档，如操作系统、应用软件等。硬件和软件是相辅相成的，没有哪一个更重要，因为它们共同构成了计算机的功能。 冯·诺依曼计算机模型是现代计算机的基础，其特点包括：由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成；指令和数据以相同的二进制形式存储在存储器中；指令由操作码和地址码两部分构成，通常按照存储器中的顺序自动取出执行；以运算器为中心进行计算。 计算机中的关键概念包括： 1. 主机：主要由CPU（中央处理器）和主存（内存）组成。 2. CPU：由运算器和控制器构成，是计算机的核心。 3. 主存：用于存储正在运行的程序和数据，具有随机存取特性。 4. 存储单元：每个存储单元都有特定的地址，可以存储一个机器字。 5. 存储元件：存储器中最基本的存储单位，无法单独存取。 6. 存储字：一个存储单元存储的二进制代码。 7. 存储字长：存储单元能存储的二进制位数。 8. 存储容量：存储器总的存储能力。 9. 机器字长：CPU一次能处理的数据位数。 10. 指令字长：一条指令的二进制长度。 此外，还有一些英文缩写的中文含义： 1. CPU：中央处理单元。 2. PC：程序计数器，存储当前指令地址。 3. IR：指令寄存器，存放当前指令。 4. CU：控制单元，控制器的核心，产生微操作命令。 5. ALU：算术逻辑单元，执行算术和逻辑运算。 6. ACC：累加器，用于存储运算前后的数值。 7. MQ：乘商寄存器，用于乘法和除法运算。 8. X：一般代表操作数寄存器。 9. MAR：存储器地址寄存器，存储要访问的存储单元地址。 10. MDR：存储器数据缓冲寄存器，存储读取或写入的数据。 11. I/O：输入/输出设备，包括所有输入设备和输出设备。 12. MIPS：每秒百万指令数，衡量计算机运算速度的单位。 计算机通过取指周期和执行周期区分指令和数据，或者根据地址来源判断，例如从PC指向的地址获取的是指令，而由指令操作码提供的地址则可能是数据。此外，指令和数据在存储器中通常是顺序存放的，但数据的位置可能更加灵活。控制器分析指令，而非数据，且指令寄存器用于存储指令，但它并不具备控制功能，这是由控制单元负责的。指令和数据的二进制形式可能相同，区分在于其意义和使用上下文。