计算机组成原理问题详解(第二版)是一本深入探讨计算机系统基础知识的教材。该文档涵盖了第一章,重点讨论了计算机系统的构成及其各个组成部分。
1. **计算机系统**:计算机系统是由硬件系统和软件系统两部分组成的整体。硬件系统包括电子线路和物理装置,如中央处理器(CPU)、运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五大基本组件。软件系统则指运行在硬件上的程序和数据。
2. **硬件与软件的重要性**:硬件和软件在计算机系统中缺一不可,它们互相依赖。硬件提供执行指令和处理数据的基础,而软件则是控制硬件并实现特定功能的指令集合,二者的重要性相等。
3. **诺依曼计算机特点**:诺依曼计算机以运算器为中心,具有五大部件(运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备)的结构。指令和数据以平等地位存储在存储器中,用二进制表示,通过地址寻址,并且遵循顺序执行的原则。
4. **计算机术语解释**:
- 主机:包括CPU和主存储器,是计算机硬件的核心。
- CPU:中央处理器,负责执行指令和控制其他部件。
- 主存:即主存储器,存储正在运行的程序和数据,可随机存取。
- 存储单元、存储元件、存储元、存储字、存储字长、存储容量和机器字长:这些都是存储器的不同层次和特性的术语,用于描述存储数据的单位、位数、总容量以及CPU一次处理的数据长度。
- 指令字长:单条指令的二进制代码长度。
5. **英文缩写**:
- CPU:Central Processing Unit,中央处理器。
- PC:Personal Computer,个人计算机。
- IR:Instruction Register,指令寄存器。
- CU:Control Unit,控制单元。
- ALU:Arithmetic Logic Unit,算术逻辑单元,负责执行算术和逻辑操作。
- ACC:Accumulator,累加器,存储运算结果的地方。
- MQ:Memory Queue,内存队列,可能指的是缓存管理。
- X:可能指代某个特定的信号或者变量。
- MAR:Memory Address Register,存储器地址寄存器。
- MDR:Memory Data Register,存储器数据寄存器。
- I/O:Input/Output,输入输出设备接口。
- MIPS:Million Instructions Per Second,每秒百万条指令,衡量计算机性能的一个指标。
- CPI:Clock Cycles Per Instruction,每条指令平均的时钟周期数。
- FLOPS:Floating Point Operations Per Second,每秒浮点运算次数,衡量计算机浮点计算能力。
这些概念和缩写是理解计算机系统底层工作原理的关键,它们揭示了计算机硬件和软件如何协同工作,执行指令和处理数据。通过深入学习这些概念,读者能够更好地理解和构建计算机系统。