计算机系统概论：冯诺依曼计算机特点与硬件解析

"该资源为计算机组成原理课程的唐朔飞第二版课后习题的完整答案，涉及的内容包括计算机系统的构成、硬件与软件的关系、冯诺依曼计算机的特点以及相关硬件组件的定义和功能。" 在计算机系统中，硬件和软件是两个不可或缺的部分。计算机系统是由计算机硬件、软件以及数据通信设备组成的物理或逻辑整体。硬件是指计算机的物理实体，如中央处理器（CPU）、存储器、输入输出设备等。而软件则是指计算机运行所需的各种程序和相关文档，包括操作系统、应用程序和数据处理程序。 计算机硬件的核心是CPU，它由运算器和控制器组成。运算器负责执行算术和逻辑运算，而控制器则管理指令的执行流程。主存是计算机中用于存储当前运行程序和数据的存储器，它可以随机访问，是计算机的主要工作空间。存储器由许多存储单元组成，每个存储单元可以存储一个机器字，并有特定的存储地址。 存储元件是最基本的存储单元，能够存储一位二进制信息。存储字是由一个存储单元存储的二进制代码逻辑单位，其长度即为存储字长。存储容量表示整个存储器能存储的二进制代码总量，机器字长则是CPU一次能处理的数据位数。指令字长指的是每条指令的二进制代码长度。 冯诺依曼计算机模型有五个主要组成部分：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。它的特征包括指令和数据以二进制形式存储在存储器中，指令按顺序存储并自动执行，以及以运算器为中心的设计。 此外，资源还提到了一些相关的术语，例如程序计数器（PC）用于存储当前指令地址并自动递增以指向下一条指令，而指令寄存器（IR）、控制单元（CU）、累加器（ACC）、乘商寄存器（MQ）、通用寄存器（X）等是CPU内部的组成部分，它们协同工作以执行指令。MIPS（每秒百万指令数）、CPI（指令周期数）和FLOPS（每秒浮点运算次数）是衡量计算机性能的指标。 这个资源提供了计算机系统基础知识的详细解答，对于学习计算机组成原理的学生来说是非常有价值的参考资料。