唐朔飞《计算机组成原理》课后习题解析
"该资源是计算机组成原理课程的课后习题答案,主要基于唐朔飞编著的《计算机组成原理》教材,包含了部分习题解答,但并非所有题目都有答案。" 计算机组成原理是计算机科学的基础学科,它研究计算机硬件系统的结构、设计和工作原理。本章内容主要涉及了计算机系统的基本概念和冯·诺依曼体系结构。 1. 计算机系统是由计算机硬件、软件和数据通信设备组成的物理或逻辑集合。硬件包括计算机的物理实体,如CPU、内存、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。硬件和软件在计算机系统中起到互补作用,两者都是不可或缺的。 2. 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。其特点包括: - 存储程序方式:指令和数据以相同的二进制形式存储在内存中。 - 指令结构:每条指令由操作码和地址码组成。 - 自动顺序执行:指令按照存储在内存中的顺序被自动取出并执行。 - 以运算器为中心:早期的设计中,运算器是整个系统的核心。 3. 关键概念解释: - 主机:由CPU和主存组成的核心部分。 - CPU:中央处理器,包括运算器和控制器。 - 主存:计算机的主要工作存储器,用于存放程序和数据,具有随机存取特性。 - 存储单元:每个存储单元可以存储一个机器字,并有特定的地址。 - 存储元件:存储最小单位,即存储一个二进制位的物理元件。 - 存储字:存储单元中存储的二进制代码逻辑单位。 - 存储字长:一个存储单元存储的二进制位数。 - 存储容量:存储器能容纳的二进制信息总量。 - 机器字长:CPU一次能处理的数据位数。 - 指令字长:一条指令的二进制代码长度。 4. 英文缩写解释: - CPU:Central Processing Unit,中央处理器。 - PC:Program Counter,程序计数器,用于存储当前指令地址并计算下一条指令地址。 - IR:Instruction Register,指令寄存器,存储当前正在执行的指令。 - CU:Control Unit,控制器,负责协调和控制计算机各部件的操作。 - ALU:Arithmetic Logic Unit,算术逻辑单元,执行算术和逻辑运算。 - ACC:Accumulator,累加器,用于临时存储计算结果。 - MQ:Multiplier-Quotient Register,乘商寄存器。 - X:一般表示一个变量或通用寄存器。 - MAR:Memory Address Register,存储器地址寄存器,存储要访问的内存单元地址。 - MDR:Memory Data Register,存储器数据寄存器,用于暂存从内存读取的数据或向内存写入的数据。 - I/O:Input/Output,输入/输出设备。 - MIPS:Million Instructions Per Second,每秒百万指令,衡量CPU性能的指标。 - CPI:Cycles Per Instruction,每条指令平均需要的CPU周期数。 - FLOPS:Floating Point Operations Per Second,每秒浮点运算次数,衡量浮点运算性能。 这些基本概念和冯·诺依曼体系的理解是学习计算机组成原理的基础,它们有助于深入理解计算机内部的工作原理。
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