"《计算机组成原理》习题答案（秦磊华）"
本文档主要讲解了计算机组成原理中的一些关键概念和技术，涵盖了计算机系统的基本结构、运算器操作、存储系统、处理器性能指标以及浮点数运算等多个方面。以下是详细解释：
1. **摩尔定律**：由戈登·摩尔提出，指出集成电路上的晶体管数量大约每18个月翻一番，性能提升，成本下降，是半导体技术进步的重要指导原则。
2. **主存**：计算机运行时存储程序和数据的存储器，具备随机存取能力，是计算机的主要工作记忆体。
3. **控制器**：作为计算机的中枢，负责协调所有组件的操作，确保系统顺畅运行。
4. **时钟周期**：处理器执行操作的基础时间单位，等于时钟频率的倒数。
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核心，以提高处理能力。
6. **字长**：运算器一次能处理的二进制位数，影响计算机的数据处理能力。
7. **存储容量**：存储器能够存储的二进制信息总量。
8. **CPI（Cycle Per Instruction）**：执行一条指令所需的平均时钟周期数，用于评估处理器效率。
9. **MIPS（Million Instructions Per Second）**：衡量计算机性能的指标，表示每秒执行的百万条指令数。
10. **CPU时间**：执行特定任务时，CPU实际消耗的时间，不包括等待I/O操作或其他非计算活动的时间。
11. **计算机系统的层次结构**：从底层到高层包括微程序设计级、机器语言级、操作系统级、汇编语言级和高级语言级，体现了软件与硬件的抽象层次。
12. **基准测试程序**：用于评估计算机性能的标准程序，通常选择常用应用的关键部分。
13. **软/硬件功能的等价性**：在逻辑功能上，软件和硬件可以互换，比如浮点运算既可以用软件实现，也可用硬件实现。
14. **固件**：固化在硬件中的软件，提高执行速度，介于硬件和软件之间。
15. **可靠性**：系统在特定条件下持续执行预定功能的能力，通常通过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）来衡量。
这些基本概念构成了计算机硬件和软件的基础，理解它们对于深入学习计算机组成原理至关重要。计算机系统的硬件和软件在逻辑功能上等价，因为它们都可以实现同样的计算任务，只是实现方式不同。硬件直接用电子元件实现，而软件则是通过编程指令来模拟这些功能。这种等价性使得硬件和软件可以相互替换，提供了设计和优化计算机系统的灵活性。
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