唐朔飞计算机组成原理第2版课后习题答案解析

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一、计算机系统简介
1计算机的软硬件概念
(1)计算机系统由“硬件”和“软件”两大部分组成,“硬件”是指计算机的实体部分,“软件”是指由人们事先编制的具有各类特殊功能的程序组成。
(2)计算机的软件又可以分为系统软件和应用软件,系统软件用来管理整个计算机系统,监视服务,应用软件是用户根据任务需要所编制的各种程序。
2计算机系统的层次结构
计算机系统的层次结构如图1-1所示。
图1-1 多级层次结构的计算机系统
3计算机组成和计算机体系结构
(1)计算机体系结构
计算机体系结构是指那些能够被程序员所见到的计算机系统的属性,即概念性的结构与功能特性。
(2)计算机组成
计算机组成是指如何实现计算机体系结构所体现的属性,它包含了许多对程序员来说是透明的硬件细节。
二、计算机的基本组成
1冯·诺依曼计算机的特点
冯·诺依曼机的特点可归结如下:
计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部件组成;
指令和数据以同等地位存放于存储器内,并可按地址寻访;
指令和数据均用二进制数表示;
指令由操作码和地址码组成,操作码用来表示操作的性质,地址码用来表示操作数在存储器中的位置;
指令在存储器内按顺序存放;
机器以运算器为中心,输入输出设备与存储器间的数据传送通过运算器完成。
2计算机的硬件框图
典型的冯·诺依曼计算机是以运算器为中心的,现代的计算机已转化为以存储器为中心,如图1-2所示。
图1-2 现代计算机结构框图
3计算机的工作步骤
(1)上机前的准备
建立数学模型
确定计算方法
编制解题程序
(2)计算机的工作过程
细化的计算机组成框图,如图1-3所示。
图1-3 细化的计算机组成框图
三、计算机硬件的主要技术指标
1机器字长
机器字长是指CPU一次能处理数据的位数。
2存储容量
存储器的容量应该包括主存容量和辅存容量。主存容量是指主存中存放二进制代码的总位数。辅存容量通常用字节数来表示,例如,某机辅存(如硬盘)容量为80GB。
3运算速度
计算机的运算速度与机器的主频、执行什么样的操作、主存本身的速度(主存速度快,取指、取数就快)等都有关。