冯•诺依曼计算机特点与计算机组成原理解析

"这是一份关于《计算机组成原理》课程的课后答案，基于唐朔飞编著的第二版教材。这份资料主要涵盖了计算机系统的基础概念，包括计算机系统、硬件和软件的定义，冯·诺依曼计算机的特点，以及一些关键硬件组件如CPU、主存等的专业术语解释。" 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。硬件包括了实际的物理设备，如电子线路和各种外部设备，而软件则是指运行在这些硬件上的程序和相关文档。两者在功能上相辅相成，没有哪一个更重要，因为它们都是计算机正常运作不可或缺的部分。 冯·诺依曼计算机模型是现代计算机设计的基础，其特征包括：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分组成；存储器中指令和数据平等存放，可以通过地址进行访问；所有数据和指令都以二进制形式表示；指令结构包含操作码和地址码，用于指示操作类型和数据位置；指令按照存储器中的顺序自动执行；运算器在早期的设计中是核心，但现在CPU通常还包括缓存（CACHE）。 主机是计算机硬件的核心，由CPU和主存储器组成。CPU，即中央处理器，由运算器和控制器构成，负责执行指令和处理数据。主存储器，也称为RAM，是计算机工作时存储程序和数据的地方，具备随机存取能力。存储单元是存储器中最小的可寻址单位，可以存储一个机器字。存储元件是存储单元的物理基础，能存储一位二进制信息。存储字是存储单元中的一组二进制代码，其长度称为存储字长。存储容量是存储器总能存储的二进制位数。机器字长是指CPU一次能处理的数据宽度，通常等于CPU寄存器的位数。指令字长则是一条完整指令的二进制长度。 此外，一些常见的英文缩写如CPU代表中央处理器，PC是程序计数器，IR是指令寄存器，CU是控制单元，ALU是算术逻辑单元，ACC是累加器，MQ是乘商寄存器，X是通用寄存器，MAR是存储器地址寄存器，MDR是存储器数据寄存器，I/O代表输入/输出，MIPS是每秒百万指令数，CPI是每条指令周期数，FLOPS是每秒浮点运算次数。这些术语反映了计算机硬件和操作系统中的核心概念和性能指标。 这份资料对于理解计算机系统的基本构造和工作原理至关重要，尤其对于准备大学考试的学生来说，提供了对关键概念的深入解析和解答。通过学习这些基础知识，可以为进一步探索计算机科学的其他领域，如编程、系统分析和硬件设计等奠定坚实的基础。