第1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：
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。
2. 如何理解计算机的层次结构？
答：计算机硬件、系统软件和应用软件构成了计算机系统的三个层次 结构。
（1） 硬件系统是最内层的，它是整个计算机系统的基础和核心。 （2） 系统软件在硬件之外，为用户提供一个基本操作界面。
（3） 应用软件在最外层，为用户提供解决具体问题的应用系统界 面。 通常将硬件系统之外的其余层称为虚拟机。各层次之间关系密切, 上层是下层的扩展，下层是上层的基础，各层次的划分不是绝对的。
3. 说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别及其联系。
答：机器语言是计算机硬件能够直接识别的语言， 汇编语言是机器语 言的符号表示，高级语言是面向算法的语言。高级语言编写的程序（源 程序）处于最高层，必须翻译成汇编语言，再由汇编程序汇编成机器 语言（目标程序）之后才能
被执行。
4. 如何理解计算机组成和计算机体系结构？
答：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，如指令系统、数据类型、寻址技术组成及I/O机理等。计算机组 成是指如何实现计算机体系结构所体现的属性， 包含对程序员透明的 硬件细节，如组成计算机系统的各个功能部件的结构和功能， 及相互 连接方法等。
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、地址码两大部分组成，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）
6. 画出计算机硬件组成框图，说明各部件的作用及计算机系统的主
要技术指标。
答：计算机硬件组成框图如下：
各部件的作用如下：
控制器：整机的指挥中心，它使计算机的各个部件自动协调工 作。 运算器：对数据信息进行处理的部件，用来进行算术运算和逻 辑运算。 存储器：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成计算机可以接受并识 别的信息形
式的设备。
输出设备：将计算机处理的结果（二进制信息）转换成人类或 其它设备可
以接收和识别的信息形式的设备。
计算机系统的主要技术指标有：
机器字长：指CPU一次能处理的数据的位数。通常与 CPU的寄
存器的位数有关，字长越长，数的表示范围越大，精度也越咼。机器 字长也会影响计算机的运算速度。
数据通路宽度：数据总线一次能并行传送的数据位数。
存储容量：指能存储信息的最大容量，通常以字节来衡量。一般 包含主存容量和辅存容量。
运算速度：通常用 MIPS（每秒百万条指令）、MFLOPS每秒百万 次浮点运算）或CPI （执行一条指令所需的时钟周期数）来衡量。CPU 执行时间是指
CPL对特定程序的执行时间。
主频：机器内部主时钟的运行频率，是衡量机器速度的重要参数。 吞吐量：指流入、处理和流出系统的信息速率。它主要取决于主 存的存取周期。
响应时间：计算机系统对特定事件的响应时间，如实时响应外部 中断的时间等。
7. 解释下列概念：
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部分，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 CACH）
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：一个存储单元所存储的二进制代码的总位数。
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 的寄存器位数有关。
指令字长：机器指令中二进制代码的总位数。
8. 解释下列英文缩写的中文含义：
CPU PG IR、CU ALU ACC MQ X、MAR MDR I/O、MIPS CPI、 FLOPS
解：全面的回答应分英文全称、中文名、功能三部分。
CPU Ce ntral Process ing Un it ，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 Program Counter，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。
计算机组成原理第二版课后习题答案
