计算机组成原理答案.doc

《计算机组成原理》是计算机科学领域的一门基础课程，涵盖了计算机硬件的核心概念。文档中的内容主要涉及了计算机系统的基本架构、计算机的分类、诺依曼型计算机的设计思想、存储器的层次结构、指令系统以及运算方法等多个方面。 1. **数字计算机与模拟计算机的区别**： 数字计算机以离散的数字量表示数据，运算过程是按位进行的，而模拟计算机则使用连续量来表示数值，运算过程是连续的。数字计算机的优势在于精度高、抗干扰能力强，适合进行逻辑运算和大规模数据处理。 2. **数字计算机的分类**： 根据用途和性能，数字计算机分为专用计算机和通用计算机。通用计算机进一步细分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机和单片机。分类依据是计算机的处理能力、速度、价格、灵活性和适用范围。 3. **诺依曼型计算机的设计思想**： 诺依曼型计算机的核心理念是“存储程序”和“程序控制”。存储程序意味着将解决问题的指令序列预先存放在存储器中，程序控制则是通过控制器按照存储的指令顺序执行，实现对计算机操作的控制。 4. **存储器的组成部分**： 存储器包括控制器、运算器（CPU的两个主要部分）、内存（存）、输入设备和输出设备（I/O设备）。存储容量是衡量存储器大小的关键指标，每个存储单元都有唯一的地址，用于存储数据或指令。 5. **指令与数据的区分**： 在取指周期中，从存储器读出的是指令；在执行周期中，读出的则是数据。通过控制信号和执行阶段的不同，计算机能够识别并处理指令和数据。 6. **计算机的存储层次**： 存是计算机内部的快速但容量有限的存储，用于临时存储正在处理的数据和指令。外存则提供更大的存储容量，如磁盘和光盘，当需要时将数据调入内存。 7. **CPU和适配器**： CPU是计算机的核心，包括运算器和控制器，负责指令控制、操作控制、时间控制和数据处理。适配器是连接CPU与外设的桥梁，转换信号以使不同设备间能有效通信。 8. **系统软件的分类**： 系统软件包括服务程序、语言处理程序（如汇编器、编译器、解释器）、操作系统和数据库管理系统。它们用于支持硬件的运行，简化编程，提高计算机的效率，并扩展其功能。 9. **多级划分的现代计算机系统**： 计算机系统可划分为微程序设计级、一般机器级、操作系统级、汇编语言级和高级语言级。这种分级设计有助于构建层次化、模块化的系统结构，便于理解和优化。 10. **运算方法和运算器**： 在二进制系统中，数值有不同的表示形式，如原码、反码、补码和移码。例如，-35/64的二进制表示为-0.100011B，其原码、反码、补码和移码可以通过位运算得到，这在计算机中进行数值计算时至关重要。 这些知识点构成了计算机组成原理的基础，对于理解计算机如何执行任务和处理数据至关重要。通过深入学习，我们可以更好地掌握计算机硬件的工作原理，从而更有效地进行软件开发和系统优化。