计算机组成原理 习题答案

计算机组成原理 习题答案 很不错的东东 第   一   章 1. 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？    解：P3    计算机系统——计算机硬件、软件和数据通信设备的物理或逻辑的综合体。    计算机硬件——计算机的物理实体。    计算机软件——计算机运行所需的程序及相关资料。    硬件和软件在计算机系统中相互依存，缺一不可，因此同样重要。 计算机组成原理是理解计算机系统运作基础的关键领域，它涉及到计算机硬件和软件的构成与交互。在计算机系统中，计算机硬件是计算机的物理组成部分，包括CPU（中央处理器）、内存、输入输出设备等，它们构成了计算机的基础架构。而计算机软件则是运行在这些硬件上的程序及其相关文档，如操作系统、应用软件等，它们赋予硬件执行特定任务的能力。 冯·诺依曼计算机模型是现代计算机设计的基础，它的主要特点包括：五大基本部件——运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备；存储程序的概念，即将指令和数据以二进制形式存储在同一存储器中；指令由操作码和地址码组成，按照存储器中的顺序自动执行；以运算器为中心，负责数据处理。 主机通常指的是CPU和主存储器（内存）的组合，是计算机的核心部分。CPU由运算器和控制器组成，负责执行指令和控制整个计算过程。主存是计算机中快速存取程序和数据的地方，由多个存储单元构成，每个存储单元都有特定的地址，可以存储一个存储字。存储元件是最小的存储单位，存储一位二进制信息。存储字是由一个存储单元存储的二进制代码，其长度称为存储字长。存储容量表示存储器能够存储的二进制位总量。机器字长则是CPU一次能处理的数据位数，而指令字长则是一条指令的二进制代码长度。 在冯·诺依曼体系结构中，CPU中的重要部件还包括：PC（程序计数器）用于存储当前要执行的指令地址并自增以获取下一条指令；IR（指令寄存器）存储当前正在执行的指令；CU（控制单元）生成微操作命令序列来控制计算机的操作；ALU（算术逻辑单元）执行算术和逻辑运算；ACC（累加器）用于存储运算前后的数据；MQ（乘商寄存器）在乘法和除法中存储乘数或商；X代表任意操作数寄存器；MAR（存储器地址寄存器）存储要访问的存储单元地址；MDR（存储器数据缓冲寄存器）用于存储从存储器读取或写入的数据；I/O（输入/输出设备）负责与外部世界的交互；MIPS（每秒百万指令数）是衡量计算机性能的指标之一。 计算机区分指令和数据主要依靠取指周期和执行周期，以及地址来源。在取指周期中，从存储器读取的信息被认为是指令；在执行周期中，读取的信息作为数据处理。此外，如果地址来自PC，则读取的是指令；如果地址由指令中的地址码提供，则读取的是数据。 计算机组成原理涵盖了计算机硬件和软件的基本概念，冯·诺依曼模型的特性，以及CPU和其他关键组件的功能，这些都是理解计算机系统运作和性能评估的基础。