计算机组成原理完整课后答案

### 计算机组成原理知识点解析 #### 一、计算机系统概述 1. **计算机系统、硬件和软件的概念** - **计算机系统**是由硬件系统和软件系统共同构成的一个整体。 - **计算机硬件**指的是计算机中的物理组件，包括但不限于CPU、内存、硬盘等。 - **计算机软件**则是指为了使计算机能够执行特定任务而编写的程序及其相关文档。 关于硬件和软件哪个更重要的问题，实际上两者是相辅相成的关系，在不同的应用场景下各有侧重，但从整体上看，二者都至关重要。 2. **计算机的层次结构** - **硬件系统**位于最底层，是计算机系统的物理基础。 - **系统软件**位于硬件之上，提供了一层操作系统层面的抽象，便于用户操作。 - **应用软件**则构建在系统软件之上，直接面向用户需求，提供具体的解决方案。 在这个层次结构中，每一层都是对下一层的抽象，同时也依赖于下层提供的服务和支持。 3. **高级语言、汇编语言与机器语言的区别与联系** - **机器语言**是计算机硬件可以直接识别的语言，由一系列二进制指令组成。 - **汇编语言**是机器语言的一种符号表示方式，更易于人类理解和编写。 - **高级语言**如C++、Java等，面向程序设计者，具有更高的抽象级别，易于编写和维护。 高级语言编写的程序需要通过编译器转换为汇编语言，再由汇编器转换为机器语言，才能在计算机上执行。 4. **计算机组成与体系结构的理解** - **计算机体系结构**定义了程序员可见的计算机属性，比如指令集、数据类型等。 - **计算机组成**关注的是实现这些属性的具体硬件细节，例如各个功能部件的设计和连接方式。 5. **冯·诺依曼计算机的特点** - 由五大基本部件构成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。 - 指令和数据统一存储于存储器中。 - 使用二进制表示数据和指令。 - 指令由操作码和地址码组成。 - 通常按照顺序执行存储在存储器中的指令序列。 #### 二、计算机硬件组成与技术指标 6. **计算机硬件组成及各部件作用** - **控制器**：作为计算机的“大脑”，负责协调各个部件的工作。 - **运算器**：负责执行算术和逻辑运算。 - **存储器**：用于存储数据和指令。 - **输入设备**：如键盘、鼠标等，用于将外部信息输入到计算机。 - **输出设备**：如显示器、打印机等，用于显示或输出计算机处理的结果。 7. **计算机系统的主要技术指标** - **机器字长**：指CPU一次性处理数据的位数，影响计算能力和精度。 - **数据通路宽度**：即数据总线的宽度，决定了数据传输的能力。 - **存储容量**：包括主存和辅存的总容量，是衡量计算机存储能力的关键指标。 - **运算速度**：常用MIPS（每秒百万条指令）、MFLOPS（每秒百万次浮点运算）等单位衡量。 - **主频**：计算机内部时钟的速度，是影响计算速度的重要因素之一。 - **吞吐量**：系统处理数据的能力，反映了系统的整体性能。 - **响应时间**：系统对外部事件的响应速度，对于实时系统尤为重要。 #### 三、存储器相关的概念解释 8. **存储器相关术语** - **主机**：由CPU和主存储器组成的核心部分。 - **CPU**：中央处理器，是计算机的核心部件，负责执行指令。 - **主存**：计算机中用于存储正在运行的程序和数据的存储器。 - **存储单元**：可以存放一个机器字并具有特定地址的最小存储单位。 - **存储元件**：最基本的存储单位，用于存储单个二进制位。 - **存储字**：存储在一个存储单元中的二进制代码。 - **存储字长**：存储在一个存储单元中的二进制代码的总位数。 - **存储容量**：存储器能够存储的二进制代码的总量。 - **机器字长**：CPU一次能处理的数据位数。 - **指令字长**：一条指令中二进制代码的总位数。 以上是根据题目给出的信息总结出的相关知识点，涵盖了计算机组成原理的基本概念、结构特点以及关键技术指标等内容。