该资源是一份关于计算机组成原理的习题解答，涵盖了计算机系统的基本概念，包括摩尔定律、主存、控制器、时钟周期、多核处理器、字长、存储容量、CPI、MIPS、CPU时间、计算机系统的层次结构、基准测试程序以及可靠性相关的指标，如MTTF、MTTR和MTBF。
详细知识点解析：
1. **摩尔定律**：由英特尔创始人戈登·摩尔提出，预测集成电路中晶体管数量大约每18个月翻一番，性能提升，成本下降，是半导体行业发展的基础。
2. **主存**：计算机运行程序和数据的主要存储器，具有随机存取特性，即无论数据在存储器的哪个位置，访问所需的时间基本相同。
3. **控制器**：计算机的核心部分，负责协调和控制其他部件的工作，确保指令的正确执行。
4. **时钟周期**：计算机操作的基本时间单位，是时钟频率的倒数。
5. **多核处理器**：在一个处理器芯片上集成两个或更多独立的计算单元，可以同时处理多个计算任务，提升系统性能。
6. **字长**：运算器一次能处理的二进制位数，决定了计算机的数据宽度和精度。
7. **存储容量**：衡量存储器能够存储多少二进制信息的能力。
8. **CPI（Cycle Per Instruction）**：每条指令平均需要的时钟周期数，用于评估处理器效率。
9. **MIPS（Millions of Instructions Per Second）**：计算机性能指标，表示每秒能执行的百万条指令数。
10. **CPU时间**：计算特定任务时，CPU实际投入的时间，不包括等待I/O或其他资源的时间。
11. **计算机系统的层次结构**：从硬件到软件的五级结构，包括微程序设计级、机器语言级、操作系统级、汇编语言级和高级语言级。
12. **基准测试程序**：用于评估计算机性能的标准化程序，通常选取常用的操作来测试。
13. **软/硬件功能的等价性**：在逻辑功能层面，软件和硬件实现相同功能是等效的，如浮点运算可以由软件或硬件完成。
14. **固件**：介于硬件和软件之间的一种程序，通常固化在硬件中，以提高执行速度。
15. **可靠性**：衡量系统在规定条件下持续执行规定功能的能力，涉及MTTF（平均无故障时间）、MTTR（平均修复时间）和MTBF（平均故障间隔时间）。
16. **MTTF**：预期的首次故障前的平均工作时间。
17. **MTTR**：系统故障后平均修复所需的时间。
18. **MTBF**：相邻两次故障间的平均无故障工作时间，是衡量系统稳定性的重要指标。
19. **可用性**：系统在任何时刻能够正常工作的概率，可通过MTTF、MTTR等计算得出。
这些知识点构成了计算机系统的基础，对于理解和优化计算机性能至关重要。学习这些概念有助于深入理解计算机如何工作，并为系统设计和性能优化提供理论基础。
我的内容管理
展开
