计算机组成原理:唐朔飞版第二版课后答案解析

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"唐朔飞著的《计算机组成原理》第二版课后习题答案,涵盖了计算机系统、硬件、软件的概念,计算机层次结构的解析,以及高级语言、汇编语言和机器语言的区别与联系。" 在计算机科学中,计算机系统是由硬件系统和软件系统共同构成的。硬件包括了电子线路和物理装置,它是计算机的基础,提供了计算和数据处理的能力。而软件则是计算机运行所需的各种程序和资料,使得用户能够与硬件进行交互。硬件和软件是相辅相成的,没有哪一个更重要,因为它们共同决定了计算机的功能和性能。 计算机的层次结构分为三个主要部分:硬件系统、系统软件和应用软件。硬件作为最底层,是整个系统的基础;系统软件在硬件之上,提供操作系统等基础服务,为用户界面和应用程序提供支持;应用软件位于最外层,直接面对用户,用于解决实际问题。这三层之间的关系紧密,上层依赖下层,但层次划分并非绝对,随着技术的发展,界限可能会模糊。 高级语言、汇编语言和机器语言是编程语言的三种主要类型。机器语言是计算机能直接理解的二进制代码,而汇编语言是机器语言的符号形式,便于人类阅读和编写。高级语言则更加抽象,接近自然语言,适合描述算法。高级语言编写的程序需要经过编译(转化为汇编语言)和汇编(转化为机器语言)两个步骤,才能被计算机执行。 计算机组成和计算机体系结构是两个不同的概念。计算机体系结构关注的是程序员可以看到的系统属性,如指令集、数据类型、寻址方式等。而计算机组成则涉及这些属性的具体实现,包括硬件组件的结构、功能以及它们的连接方式。 冯·诺依曼计算机架构是现代计算机的基础,它的特点包括:五大组成部分(运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备),数据和指令存储在共享的内存中,使用二进制表示,指令由操作码和地址码组成,顺序执行指令,以及以运算器为中心的设计。 此外,计算机硬件通常包括CPU(中央处理器)、存储器、输入输出设备以及它们之间的接口。控制器负责协调所有操作,运算器执行算术和逻辑运算,存储器用于保存数据和指令,输入设备用于获取数据,输出设备用于显示结果。计算机系统的主要技术指标包括:运算速度、内存容量、存储器的访问时间、数据传输速率等。
2009-11-26 上传
计算机组成原理课后解答(唐朔飞) 第一章 作者:佚名 来源:网络 1. 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件?硬件和软件哪个更重要? 解:P3 计算机系统——计算机硬件、软件和数据通信设备的物理或逻辑的综合体。 计算机硬件——计算机的物理实体。 计算机软件——计算机运行所需的程序及相关资料。 硬件和软件在计算机系统中相互依存,缺一不可,因此同样重要。 5. 冯诺依曼计算机的特点是什么? 解:冯氏计算机的特点是:P9 由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成; 指令和数据以同一形式(二进制形式)存于存储器中; 指令由操作码、地址码两大部分组成; 指令在存储器中顺序存放,通常自动顺序取出执行; 以运算器为中心(原始冯氏机)。 7. 解释下列概念: 主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、存储字、存储字长、存储容量、机器字长、指令字长。 解:P10 主机——是计算机硬件的主体部分,由CPU+MM(主存或内存)组成; CPU——中央处理器(机),是计算机硬件的核心部件,由运算器+控制器组成;(早期的运、控不在同一芯片上) 主存——计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器,为计算机的主要工作存储器,可随机存取;由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成。 存储单元——可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位; 存储元件——存储一位二进制信息的物理元件,是存储器中最小的存储单位,又叫存储基元或存储元,不能单独存取; 存储字——一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位; 存储字长——一个存储单元所存二进制代码的位数; 存储容量——存储器中可存二进制代码的总量;(通常主、辅存容量分开描述) 机器字长——CPU能同时处理的数据位数; 指令字长——一条指令的二进制代码位数; 讲评:一种不确切的答法: CPU与MM合称主机; 运算器与控制器合称CPU。 这两个概念应从结构角度解释较确切。 8. 解释下列英文缩写的中文含义: CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS 解:全面的回答应分英文全称、中文名、中文解释三部分。 CPU——Central Processing Unit,中央处理机(器),见7题; PC——Program Counter,程序计数器,存放当前欲执行指令的地址,并可自动计数形成下一条指令地址的计数器; IR——Instruction Register, 指令寄存器,存放当前正在执行的指令的寄存器; CU——Control Unit,控制单元(部件),控制器中产生微操作命令序列的部件,为控制器的核心部件; ALU——Arithmetic Logic Unit,算术逻辑运算单元,运算器中完成算术逻辑运算的逻辑部件; ACC——Accumulator,累加器,运算器中运算前存放操作数、运算后存放运算结果的寄存器; MQ——Multiplier-Quotient Register,乘商寄存器,乘法运算时存放乘数、除法时存放商的寄存器。 X——此字母没有专指的缩写含义,可以用作任一部件名,在此表示操作数寄存器,即运算器中工作寄存器之一,用来存放操作数; MAR——Memory Address Register,存储器地址寄存器,内存中用来存放欲访问存储单元地址的寄存器; MDR——Memory Data Register,存储器数据缓冲寄存器,主存中用来存放从某单元读出、或写入某存储单元数据的寄存器; I/O——Input/Output equipment,输入/输出设备,为输入设备和输出设备的总称,用于计算机内部和外界信息的转换与传送; MIPS——Million Instruction Per Second,每秒执行百万条指令数,为计算机运算速度指标的一种计量单位; 10. 指令和数据都存于存储器中,计算机如何区分它们? 解:计算机硬件主要通过不同的时间段来区分指令和数据,即:取指周期(或取指微程序)取出的既为指令,执行周期(或相应微程序)取出的既为数据。 另外也可通过地址来源区分,从PC指出的存储单元取出的是指令,由指令地址码部分提供操作数地址。 问题讨论: × 由控制器分析是指令还是数据;