唐朔飞《计算机组成原理》课后习题答案详解

在《计算机组成原理》第二版中，课程内容涉及了计算机系统的构成和各组成部分的功能。首先，计算机系统被定义为包括硬件、软件和数据通信设备在内的物理或逻辑整体，其中硬件如计算机的实体，包括运算器、控制器、存储器、输入输出设备等，而软件则指运行所需的程序和相关资料，两者在计算机系统中同等重要。 冯•诺依曼计算机的特点是其设计核心，它由五大基本部件组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。所有指令和数据都采用二进制形式存储，指令由操作码和地址码构成，且按照固定的顺序执行。以运算器为中心体现了冯氏机的早期设计特征。 章节中还详细解释了一些关键术语，如主机，指的是CPU和主存的组合，代表计算机硬件的核心；CPU作为中央处理器，负责执行指令和处理数据，由运算器和控制器组成；主存则是随机访问存储器，用于存放当前运行的程序和数据。存储单元、存储元件、存储字等概念则涉及存储数据的组织方式，存储字长和容量描述的是数据的比特数和总存储能力。机器字长和指令字长分别对应CPU一次处理数据的位数和单条指令的二进制代码长度。 此外，课程中还列举了一些英文缩写及其中文含义，例如： - CPU（Central Processing Unit）：中央处理机，负责执行计算机中的指令； - PC（Program Counter）：程序计数器，存储当前执行指令的地址； - IR（Instruction Register）：指令寄存器，暂存即将执行的指令； - CU（Control Unit）：控制单元，协调各个部件的操作； - ALU（Arithmetic Logic Unit）：算术逻辑单元，进行算术和逻辑运算； - ACC（Accumulator）：累加器，临时存放运算结果； - MQ（Memory Queue）：内存队列，可能指的是内存管理中的缓存机制； - X：此处可能是某个具体概念的代号，未在描述中明确； - 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，用于存储从内存读取的数据； - I/O（Input/Output）：输入输出，表示与外部设备的数据交换； - 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）：每个指令的平均时钟周期数，反映处理器效率； - FLOPS（Floating Point Operations Per Second）：每秒浮点运算次数，用于评估浮点运算能力。 通过这些概念的学习，学生可以深入理解计算机硬件和软件的运作机制，以及如何评估计算机的性能。理解这些基础知识对于进一步学习计算机科学的其他领域至关重要。