冯•诺依曼计算机特点与计算机组成原理习题解析

"该资源是计算机组成原理课程的课后习题答案，基于唐朔飞编著的第二版教材，涵盖了从第一章到第十章的内容。主要讨论了计算机系统的基本概念，包括计算机硬件、软件的定义，冯·诺依曼计算机的特点，以及一系列计算机硬件组件的专业术语和概念，如主机、CPU、主存、存储单元等。同时，还解释了一些关键的英文缩写，如CPU、PC、IR等，这些都是计算机科学中基础且重要的概念。" 计算机组成原理是计算机科学的基础课程，它研究的是计算机硬件系统的结构和工作原理。在这个资源中，我们可以深入理解以下几个核心知识点： 1. **计算机系统**：计算机系统是由硬件和软件两大部分组成的。硬件包括物理设备，如运算器、控制器、存储器、输入/输出设备等；软件则包括操作系统、应用软件和其他程序。硬件和软件是相辅相成的，没有哪一个更重要，它们共同作用使得计算机能够执行各种任务。 2. **冯·诺依曼计算机**：这是一种经典的计算机体系结构，其特点包括五大部件（运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备），存储程序概念（指令和数据存放在同一存储器中），以及指令由操作码和地址码组成等。冯·诺依曼结构奠定了现代计算机设计的基础。 3. **计算机硬件组件**： - **主机**：由CPU和主存储器组成，是计算机的主要工作部分。 - **CPU**：中央处理器，包含运算器和控制器，是计算机的心脏。 - **主存**：快速访问的存储器，用于存储当前运行的程序和数据。 - **存储单元**：每个存储单元都有特定地址，可存储一个机器字。 - **存储元件**：最小的存储单位，存储单个二进制位。 - **存储字**、**存储字长**、**存储容量**：分别指存储单元的逻辑单位，每个单元的位数，以及整个存储器能存储的信息总量。 - **机器字长**、**指令字长**：分别代表CPU一次处理的数据位数和指令的位数。 4. **英文缩写**：这些缩写代表了计算机硬件和控制的关键组成部分，例如： - CPU: Central Processing Unit，中央处理器。 - PC: Program Counter，程序计数器，指示下一条指令的地址。 - IR: Instruction Register，指令寄存器，存储当前执行的指令。 - CU: Control Unit，控制器，负责指令的解码和时序控制。 - 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: Multiply Quotient，乘商寄存器，用于乘法和除法运算。 - X: 一般代表通用寄存器，可以存储任意数据。 - MAR: Memory Address Register，存储器地址寄存器，存储要访问的内存地址。 - MDR: Memory Data Register，存储器数据寄存器，用于读取或写入存储器的数据。 - I/O: Input/Output，输入/输出设备，用于与外部世界交互。 - MIPS: Million Instructions Per Second，每秒百万指令，衡量计算机性能的指标。 - CPI: Cycles Per Instruction，每条指令的周期数，用于评估效率。 - FLOPS: Floating Point Operations Per Second，每秒浮点运算次数，针对科学计算的性能度量。 这些基本概念和术语是理解计算机系统运作原理的关键，对于学习计算机科学的学生或者从事相关领域工作的专业人士来说都至关重要。通过解答这些习题，可以加深对这些基础知识的理解和记忆。