探索计算机系统基础：硬件与软件并重与冯·诺依曼结构详解

在《PC组成原理》的学习资料中，章节1涵盖了计算机系统的基础概念。首先，计算机系统是由硬件系统和软件系统共同构成的集成体，两者缺一不可，强调了它们在计算机运作中的同等重要性。冯•诺依曼计算机是现代计算机的基本模型，其特点包括： 1. 五大组成部分：由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。 2. 指令与数据的处理：指令和数据在内存中平等存放，通过地址访问，都采用二进制表示。 3. 指令结构：指令由操作码和地址码构成，操作码指示操作性质，地址码指示操作数位置。 4. 执行顺序：指令按照顺序在内存中取出并执行，以运算器为核心。 此外，教材还介绍了核心术语的定义： - 主机：由CPU和主存储器组成，是计算机硬件的主体。 - CPU：中央处理器，负责处理运算和控制任务，现代CPU可能包含缓存等附加组件。 - 主存：主要存放当前运行的程序和数据，具有随机存取特性。 - 存储单元：最小的存储单位，存储一个机器字和地址。 - 存储元件：最基本的存储单元，通常称作存储基元或存储元。 - 存储字：由多个存储单元组成的数据逻辑单位。 - 存储字长：一个存储字的位数。 - 存储容量：总存储器能容纳二进制数据的数量。 - 机器字长：CPU一次能处理的二进制数据长度，与寄存器位数相关。 - 指令字长：单条指令的二进制代码长度。 对于英文缩写，有以下解释： - CPU: Central Processing Unit，中央处理器，核心计算单元。 - PC: Personal Computer，个人计算机。 - IR: Instruction Register，指令寄存器，暂存指令的地方。 - CU: Control Unit，控制单元，负责指令的译码和执行控制。 - ALU: Arithmetic Logic Unit，算术逻辑单元，执行基本算术和逻辑操作。 - ACC: Accumulator，累加器，用于临时存储计算结果。 - MQ: Memory Queue，内存队列，可能指的是数据缓存。 - X: 未给出具体含义，可能是变量或未知术语。 - MAR: Memory Address Register，存储地址寄存器，用于存储读写内存的地址。 - MDR: Memory Data Register，存储数据寄存器，接收或提供数据到ALU。 - I/O: Input/Output，输入输出，与外部设备交互的接口。 - MIPS: Million Instructions Per Second，每秒百万指令数，衡量计算机性能的一个指标。 - CPI: Clock Cycles Per Instruction，每指令周期数，描述CPU执行指令的速度。 - FLOPS: Floating Point Operations Per Second，每秒浮点运算次数，衡量浮点运算能力。 掌握这些概念和术语有助于深入理解计算机系统的架构和工作原理。在后续章节中，还将涉及更详细的硬件设计、体系结构以及软件与硬件之间的交互等内容。