计算机组成原理第二版唐朔飞课后习题答案.doc

计算机系统是由硬件系统和软件系统组成的综合体。硬件系统包括电子线路和物理装置，而软件系统则包括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，因此它们同等重要。计算机的层次结构由硬件系统、系统软件和应用软件三个层次构成。硬件系统是最内层的基础和核心，系统软件提供基本操作界面，应用软件为用户提供解决具体问题的应用系统界面。高级语言、汇编语言和机器语言是计算机编程中使用的主要语言类型，它们之间存在着翻译的过程。高级语言编写的程序需要通过编译或解释翻译成汇编语言，再由汇编程序汇编成机器语言后才能被执行。 计算机组成和计算机体系结构是两个相关但不同的概念。计算机体系结构是指那些能够被程序员所见的计算机系统的属性，如指令系统、数据类型、寻址技术组成及I/O机理等。而计算机组成则关注于实现这些体系结构属性的具体硬件细节，比如各个功能部件的结构和功能，以及它们之间的连接方法等。 冯·诺依曼计算机的特点包括了五大部件：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。其中，指令和数据以同等地位存放于存储器内，并可以按地址访问。指令和数据均用二进制表示，指令由操作码和地址码两大部分组成，操作码表示操作的性质，地址码表示操作数在存储器中的位置。指令在存储器中顺序存放，并通常自动顺序取出执行。最初的冯·诺依曼机以运算器为中心。 计算机硬件组成框图展示了计算机的主要组成部分及其功能。控制器是整机的指挥中心，负责协调计算机各个部件的工作。运算器用于对数据信息进行处理，包括算术运算和逻辑运算。存储器用于存放程序和数据，是计算机实现“存储程序控制”的基础。输入设备将人们熟悉的信息形式转换为计算机可识别的信息形式，输出设备则将计算机处理的结果转换为人类或其他设备可以接收和识别的形式。计算机系统的主要技术指标包括机器字长、数据通路宽度、存储容量、运算速度、CPU执行时间、主频、吞吐量和响应时间等。 文档中还列出了与计算机硬件相关的专业术语解释，例如主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储字、存储字长、存储容量、机器字长、指令字长等。CPU是计算机硬件的核心部件，由运算器和控制器组成，早期运算器和控制器不在同一芯片上，现在的CPU内除了包含运算器和控制器外，还集成了CACHE。存储单元是存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位。存储元件是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，也称为存储基元或存储元。存储字是存储单元中存放的二进制代码的逻辑单位。存储字长是一个存储单元所存储的二进制代码的总位数。存储容量是存储器中可存储的二进制代码总量。机器字长是指CPU一次能处理的二进制数据的位数。指令字长是机器指令中二进制代码的总位数。文档还解释了CPU、PC、IR、CU等英文缩写的中文含义，其中CPU指的是中央处理器，PC指的是程序计数器，IR指的是指令寄存器，CU指的是控制单元。