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第一章计算机系统概论

1.什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？

解：P3

计算机系统：由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。

计算机硬件：指计算机中的电子线路和物理装置。

计算机软件：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，因此同样重要。

5.冯?诺依曼计算机的特点是什么？

解：冯?诺依曼计算机的特点是：P8

计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成；

指令和数据以同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、地址码两大局部组成，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；

指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行；

机器以运算器为中心〔原始冯?诺依曼机〕。

7.解释以下概念：

主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、存储字、存储字长、存储容量、机器字长、指令字长。

解：P9-10

?主机：是计算机硬件的主体局部，由CPU和主存储器MM合成为主机。

?CPU：中央处理器，是计算机硬件的核心部件，由运算器和控制器组成；〔早期的运算器和控制器不在同一芯片上，现在的CPU内除含有运算器和控制器外还集成了CACHE〕。

?主存：计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器，为计算机的主要工作存储器，可随机存取；由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成。

?存储单元：可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：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，又叫存储基元或存储元，不能单独存取。

?存储字：一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位。

?存储字长：一个存储单元所存二进制代码的位数。

?存储容量：存储器中可存二进制代码的总量；〔通常主、辅存容量分开描述〕。

?机器字长：指CPU一次能处理的二进制数据的位数，通常与CPU的存放器位数有关。

?指令字长：一条指令的二进制代码位数。

8.解释以下英文缩写的中文含义：

CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS

解：全面的回容许分英文全称、中文名、功能三局部。

CPU：CentralProcessingUnit，中央处理机〔器〕，是计算机硬件的核心部件，主要由运算器和控制器组成。

PC：ProgramCounter，程序计数器，其功能是存放当前欲执行指令的地址，并可自动计数形成下一条指令地址。

IR：InstructionRegister，指令存放器，其功能是存放当前正在执行的指令。

CU：ControlUnit，控制单元〔部件〕，为控制器的核心部件，其功能是产生微操作命令序列。

ALU：ArithmeticLogicUnit，算术逻辑运算单元，为运算器的核心部件，其功能是进行算术、逻辑运算。

ACC：Accumulator，累加器，是运算器中既能存放运算前的操作数，又能存放运算结果的存放器。

MQ：Multiplier-QuotientRegister，乘商存放器，乘法运算时存放乘数、除法时存放商的存放器。

X：此字母没有专指的缩写含义，可以用作任一部件名，在此表示操作数存放器，即运算器中工作存放器之一，用来存放操作数；

MAR：MemoryAddressRegister，存储器地址存放器，在主存中用来存放欲访问的存储单元的地址。

MDR：MemoryDataRegister，存储器数据缓冲存放器，在主存中用来存放从某单元读出、或要写入某存储单元的数据。

I/O：Input/Outputequipment，输入/输出设备，为输入设备和输出设备的总称，用于计算机内部和外界信息的转换与传送。

MIPS：MillionInstructionPerSecond，每秒执行百万条指令数，为计算机运算速度指标的一种计量单位。

9.画出主机框图，分别以存数指令“STAM”和加法指令“ADDM”〔M均为主存地址〕为例，在图中按序标出完成该指令〔包括取指令阶段〕的信息流程〔如→①〕。假设主存容量为256M*32位，在指令字长、存储字长、机器字长相等的条件下，指出图中各存放器的位数。

解：主机框图如P13图1.11所示。

〔1〕STAM指令：PC→MAR，MAR→MM，MM→MDR，MDR→IR，

OP(IR)→CU，Ad(IR)→MAR，ACC→MDR，MAR→MM，WR

〔2〕ADDM指令：PC→MAR，MAR→MM，MM→MDR，MDR→IR，

OP(IR)→CU，Ad(IR)→MAR，RD，MM→MDR，MDR→X，ADD，ALU→ACC，ACC→MDR，WR