计算机组成原理基础概述与冯•诺依曼结构详解

在《计算机组成原理课后习题及答案_唐朔飞(完整版)_》这本书中，第一章涵盖了计算机系统的基础知识。首先，它定义了计算机系统，包括硬件和软件两个主要组成部分。硬件包括电子线路和物理装置，如运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备，这些构成了冯•诺依曼计算机的基本结构。冯•诺依曼计算机的特点包括：指令和数据存储平等、采用二进制表示、操作码和地址码区分指令等。 章节中进一步解释了一些核心概念，如主机、CPU、主存、存储单元等。主机由CPU和主存储器组成，是计算机硬件的核心；CPU，即中央处理器，是计算机的心脏，负责执行指令；主存则是临时存储程序和数据的地方，支持随机存取；存储单元是存储数据的基本单位，而存储元件是构成存储单元的最小存储单位；存储字长和机器字长分别指单个存储单元和CPU一次能处理的数据长度；指令字长则是指一条指令所占的二进制位数。 此外，书中还介绍了常见的英文缩写，如： - CPU：Central Processing Unit，中央处理器，负责执行计算机指令和数据处理。 - PC：Personal Computer，个人计算机，一般指家用或办公室使用的电脑。 - IR：Instruction Register，指令寄存器，暂存即将执行的指令。 - CU：Control Unit，控制单元，负责指令的译码和控制操作。 - ALU：Arithmetic Logic Unit，算术逻辑单元，执行基本的算术和逻辑操作。 - ACC：Accumulator，累加器，用于暂存计算结果。 - MQ：Memory Queue，内存队列，可能是指存储器管理中的缓存机制。 - X：可能是某个特定术语或变量的代号，具体含义需看上下文。 - MAR：Memory Address Register，内存地址寄存器，用于存储内存操作地址。 - MDR：Memory Data Register，内存数据寄存器，用于存放从内存读取的数据。 - I/O：Input/Output，输入/输出，涉及计算机与外部设备的数据交换。 - MIPS：Millions of Instructions Per Second，每秒执行百万条指令，衡量处理器性能的一个指标。 - CPI：Clock Cycles Per Instruction，每条指令平均需要的时钟周期数，反映CPU效率。 - FLOPS：Floating Point Operations Per Second，每秒浮点运算次数，衡量浮点运算能力。 通过解答这些习题和概念，学生可以深入理解计算机组成原理的基础知识，掌握硬件与软件的协作方式，以及不同术语在实际应用中的作用。