冯.诺依曼型计算机解析:存储程序与程序控制

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"这份资料是关于《计算机组成原理》第四版的课后习题答案,包含全面的解答,旨在帮助学习者深入理解计算机的基本构造和工作原理。" 计算机组成原理是计算机科学的基础课程,主要研究计算机硬件系统的结构、设计与工作方式。本资料围绕这一主题,提供了对课后习题的详细解答,涵盖了从基本概念到复杂系统的各个方面。 1. 数字计算机与模拟计算机的区别在于,数字计算机使用二进制数字进行离散的运算,而模拟计算机则处理连续的数值,运算过程是连续不间断的。数字计算机更适合精确计算和逻辑处理,而模拟计算机适用于模拟物理现象。 2. 数字计算机按照用途和性能可分为专用计算机和通用计算机。通用计算机根据性能指标、体积、功耗等进一步细分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机和单片机。专用计算机针对特定任务设计,效率高但灵活性低,通用计算机则适应性强,但可能效率相对较低。 3. 冯·诺依曼计算机的设计思想是“存储程序和程序控制”,其中存储程序意味着程序和数据都存储在内存中,程序控制则是通过控制器按照存储的指令顺序执行操作。这种设计包括了控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备五大部分。 4. 存储容量是衡量计算机内存大小的指标,常用KB、MB、GB等单位表示。单元地址是每个存储位置的唯一标识,用于定位数据。数据字和指令字是计算机处理的基本单位,前者代表要处理的数据,后者代表计算机执行的操作。 5. 指令是计算机执行的基本操作,如加法、跳转等,而程序是由一系列指令组成的序列,用于解决特定问题。在执行过程中,通过取指周期和执行周期来区分读取的是指令还是数据。 6. 内存,即内存储器,通常由半导体材料制成,与CPU直接交互,快速存取常用程序和数据。外存,如硬盘和光盘,容量大但访问速度慢,用于长期存储大量信息。CPU(中央处理器)是计算机的核心,负责执行指令和控制整个系统的运行。适配器则是连接不同硬件设备的桥梁,例如显卡、网卡等,它们负责将数据转换为适合外部设备的格式。 这份习题答案详尽地解释了计算机组成原理中的基础概念,对于理解和掌握计算机硬件的工作机制具有重要价值,是学习者巩固知识、深化理解的宝贵资源。