计算机组成原理答案(第二版).pdf

计算机组成原理是理解计算机系统运作基础的关键领域，它涵盖了计算机硬件和软件的基本构成以及它们之间的交互。本章主要讨论了计算机系统概论，包括计算机系统的定义、冯·诺依曼计算机的特点，以及一系列核心概念的解释。 计算机系统是由计算机硬件系统和软件系统共同构成的，其中硬件指的是计算机中的电子线路和物理装置，而软件则是计算机运行所需的各种程序和相关文档。两者都是不可或缺的，因为硬件提供了计算的基础，而软件则使硬件能够执行具体的任务。 冯·诺依曼计算机模型是现代计算机设计的基础，其特征包括：计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成；存储器中指令和数据以同等地位存放，并可通过地址访问；所有数据和指令都以二进制形式表示；指令结构包含操作码和地址码，前者指示操作类型，后者指示操作数的位置；指令按照存储器中的顺序自动取出并执行；计算机以运算器为中心。 在这一章节中，还详细介绍了多个关键术语的定义。例如，主机是指由CPU和主存储器组成的计算机主要部分；CPU是计算机硬件的核心，由运算器和控制器构成；主存是计算机的主要工作存储器，用于存储运行中的程序和数据；存储单元是具有特定地址的最小存储单位，能存储一个机器字；存储元件是存储一位二进制信息的最小物理单元；存储字是存储单元中存储的二进制代码逻辑单位；存储字长是每个存储单元存储的二进制位数；存储容量是存储器总的存储能力；机器字长是CPU一次能处理的数据位数；指令字长是一条指令的二进制代码长度。 此外，还解释了一些重要的英文缩写，如CPU（中央处理单元）、PC（程序计数器）、IR（指令寄存器）、CU（控制单元）、ALU（算术逻辑单元）、ACC（累加器）、MQ（乘商寄存器）、X（操作数寄存器）、MAR（存储器地址寄存器）、MDR（存储器数据缓冲寄存器）、I/O（输入/输出设备）、MIPS（每秒百万指令数）等，这些都是计算机系统中核心组件和操作的代表。 通过主机框图展示了存数指令“STA M”和加法指令“ADD M”的执行流程，说明了在指令字长、存储字长和机器字长相等的情况下，如何从内存中读取指令，解析操作，执行操作，以及将结果回写到内存的过程。 这一章内容深入浅出地阐述了计算机组成的基本原理，为学习者提供了理解计算机硬件和软件交互的坚实基础。通过掌握这些概念和流程，可以更好地理解和设计计算机系统，以及解决与之相关的各种问题。