计算机组成原理：硬件与软件的平衡

"《计算机组成原理第二版》课后习题答案，来自唐朔飞编著的PDF文档，涵盖了计算机系统、硬件、软件的基本概念，以及冯·诺依曼计算机的特点，同时解释了如主机、CPU、主存等关键术语的定义，并给出了相关英文缩写的中文含义。" 在计算机科学领域，计算机系统是由计算机硬件和软件共同构成的完整体系。硬件是指构成计算机的物理部分，包括电子线路、处理器、内存、输入输出设备等实体组件。而软件则是指运行在硬件上的程序和相关数据，包括操作系统、应用程序、数据库等。硬件和软件相辅相成，它们各自承担着不同的功能，但都不能独立存在，因此无法简单判断哪个更重要。计算机系统的正常运作依赖于这两者的有效协作。 冯·诺依曼计算机模型是现代计算机设计的基础，其主要特点包括以下几个方面： 1. 计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部件构成。 2. 存储器中同时存储指令和数据，且可以通过地址进行访问。 3. 指令和数据都使用二进制编码表示。 4. 每条指令包含操作码和地址码，操作码指示操作类型，地址码指出操作数的位置。 5. 指令按照在存储器中的顺序自动取出并执行。 6. 以运算器为中心，早期的运算器和控制器分开，现代CPU则将两者集成在同一芯片上，有时还包括高速缓存（CACHE）。 此外，文本中还定义了一些关键术语： - 主机：由CPU和主存储器组成的计算机核心部分。 - CPU：中央处理器，由运算器和控制器构成，是计算机的核心。 - 主存：计算机的主要工作存储器，用于存储当前运行的程序和数据。 - 存储单元：每个有特定地址，可以存储一个机器字的存储空间。 - 存储元件/存储基元/存储元：存储器中最小的存储单位，用于存储单个二进制位。 - 存储字：一个存储单元能存储的二进制代码逻辑单位。 - 存储字长：一个存储单元能存储的二进制位数。 - 存储容量：存储器总的二进制存储能力。 - 机器字长：CPU一次能处理的二进制数据的位数。 - 指令字长：一条指令的二进制代码长度。 最后，还列举了一些常见的计算机硬件和概念相关的英文缩写，例如CPU（中央处理器）、PC（程序计数器）、IR（指令寄存器）、CU（控制单元）、ALU（算术逻辑单元）、ACC（累加器）、MQ（乘商寄存器）、X（通用寄存器）、MAR（存储器地址寄存器）、MDR（存储器数据寄存器）、I/O（输入/输出）、MIPS（每秒百万指令数）、CPI（每条指令周期数）、FLOPS（每秒浮点运算次数）等，这些都是理解计算机系统工作原理时不可或缺的专业术语。