计算机组成原理第二版课后习题详解与冯诺依曼结构解析

在《计算机组成原理第二版》课后习题答案中，第一章探讨了计算机系统的构成和基本概念。首先，计算机系统被定义为由硬件系统和软件系统组成的整体，两者相辅相成，不可或缺，强调了硬件和软件的平等重要性。冯•诺依曼计算机的特点是其结构包括五个基本部件（运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备），以及指令和数据的二进制表示、存储器的地址访问方式等。 接下来，章节深入解析了计算机术语的含义： 1. 主机是由CPU和主存储器（MM）组成的硬件核心，CPU是计算机的心脏，由运算器和控制器构成，现代CPU通常包含高速缓存（CACHE）。 2. 主存是临时存储运行程序和数据的存储器，支持随机存取。 3. 存储单元是存储一个机器字的最小存储地址单位。 4. 存储元件（或存储基元、存储元）是存储一位二进制信息的基本物理元件。 5. 存储字和存储字长分别指存储单元中的二进制代码逻辑单位和其位数。 6. 存储容量则是存储器的总存储能力，区分为主存储器容量和辅助存储器容量。 此外，本章还介绍了计算机术语的英文缩写及其中文含义： - CPU：Central Processing Unit，中央处理器，负责执行指令和数据处理。 - PC：Personal Computer，个人计算机。 - IR：Instruction Register，指令寄存器，暂存当前正在执行的指令。 - CU：Control Unit，控制单元，协调指令执行。 - ALU：Arithmetic Logic Unit，算术逻辑单元，执行算术和逻辑运算。 - ACC：Accumulator，累加器，用于临时存放运算结果。 - MQ：Memory Queue，内存队列，可能指的是指令队列。 - X：可能是指某个未知或通用的术语，需要具体上下文判断。 - MAR：Memory Address Register，内存地址寄存器，用于存储读写内存的地址。 - MDR：Memory Data Register，内存数据寄存器，存放从内存读出的数据。 - I/O：Input/Output，输入输出，涉及硬件与外部设备的数据交换。 - MIPS：Millions of 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，反映执行效率。 - FLOPS：Floating Point Operations Per Second，每秒浮点运算次数，衡量浮点计算能力。 这些知识点详细阐述了计算机组成原理的基础概念和关键术语，对于理解和学习计算机系统设计以及硬件工作原理非常有帮助。