计算机组成原理第二版课后习题答案全_唐朔飞

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。本章节主要讨论了计算机系统概论，包括计算机系统的组成部分、冯·诺依曼计算机的特点以及一些核心概念的解释。 计算机系统由计算机硬件系统和软件系统共同组成，硬件指的是计算机中的物理装置，如电路、处理器、内存、输入/输出设备等，而软件则是指运行在这些硬件上的程序和相关数据。两者相辅相成，没有哪一个更重要，因为它们都是计算机系统不可或缺的元素。 冯·诺依曼计算机模型是现代计算机设计的基础，其特点包括：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分组成；指令和数据在存储器中以二进制形式存在，并按照地址顺序访问；指令由操作码和地址码组成，用于指示操作类型和操作数的位置；指令通常按照存储器中的顺序自动取出并执行；以运算器为中心。 在这一章中，还详细解释了一些核心概念，如： - 主机：由CPU和主存储器组成的计算机主要部分。 - CPU：包含运算器和控制器，是计算机硬件的核心。 - 主存：用于存储运行中的程序和数据，可随机存取。 - 存储单元：每个存储单元可以存储一个机器字，并有特定的存储地址。 - 存储元件：存储单个二进制位的物理元件，是最小的存储单位。 - 存储字、存储字长、存储容量：分别表示存储单元存储的二进制代码逻辑单位、位数和总量。 - 机器字长、指令字长：指CPU一次处理数据和指令的位数。 - I/O：输入/输出设备，用于计算机内外部信息的交换。 此外，还提到了一些关键组件，如程序计数器（PC）、指令寄存器（IR）、控制单元（CU）、算术逻辑单元（ALU）等，它们各自在指令执行过程中扮演着不同的角色。 通过了解这些基本概念，我们可以更好地理解计算机如何接收、处理和输出信息。例如，当执行像"STA M"（将累加器内容存储到主存地址M）这样的指令时，信息流程包括：PC提供指令地址给MAR，MAR指示主存读取指令，指令被加载到IR，然后CU解析指令，将累加器内容写入指定的存储地址。对于"ADD M"（将主存地址M的内容与累加器相加）指令，过程类似，但还包括从主存读取数据到ALU进行加法运算，然后再将结果存储回主存。 这些基础知识是深入学习计算机体系结构、操作系统、编译原理等高级主题的基础，对计算机科学和技术领域的专业人士来说至关重要。掌握这些概念有助于理解和优化计算机系统的性能，以及解决实际问题。