胡伟武教授的《计算机体系结构》是一本深入解析计算机硬件与软件交互的权威教材,其习题答案涵盖了从第二章到第十二章的核心概念和理论应用。这本教材广泛应用于计算机科学与技术、电子工程以及相关专业的研究生课程中,旨在帮助学生深化对计算机系统工作原理的理解。
第二章至第六章主要探讨了计算机的基本组成和数据表示。在这一部分,你可以学习到:
1. 计算机系统的五大部分:运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备的功能和相互作用。
2. 二进制、八进制、十进制和十六进制之间的转换,以及它们在计算机中的应用。
3. 数据的存储单位,如位(bit)、字节(byte)和字(word),以及它们的关系。
4. 浮点数的表示方法,包括IEEE 754标准,以及浮点数运算的精度和溢出问题。
第七章至第九章则深入到处理器设计,讲解了指令系统、微指令和CPU结构:
1. 指令集架构(ISA)的设计原则,包括RISC和CISC的区别。
2. 控制单元如何通过微指令实现复杂的操作序列。
3. CPU的流水线技术,包括分段、分支预测和数据相关性处理。
4. 高速缓存(Cache)的工作原理,包括替换策略、写策略和多级缓存结构。
第十章至第十二章关注存储系统和I/O系统:
1. 存储层次结构的概念,从寄存器、主存到磁盘和网络存储的性能对比。
2. 主存的组织结构,如DRAM和SRAM的工作机制,以及虚拟内存的概念。
3. I/O接口和总线的作用,理解中断和DMA(直接存储器访问)方式。
4. 磁盘存储的物理结构,包括磁道、扇区和寻址方式。
5. 网络存储和并行计算中的并行I/O技术。
这些习题答案提供了对以上各知识点的详细解答,有助于检验理解和深化记忆。然而,单纯依赖答案而不进行独立思考是不足的,因此在学习过程中,应当结合实际案例和动手实践,真正掌握计算机体系结构的精髓。对于"计算机视觉"这一标签,虽然与本压缩包的内容不直接相关,但计算机体系结构是计算机视觉领域算法实现的基础,理解高性能计算平台和存储系统对于高效处理图像和视频数据至关重要。