计算机组成原理笔记-------第一章：计算机的基本组成

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？

• 计算机系统：计算机硬件、软件和数据通信设备的物理或逻辑的综合体。
• 计算机硬件：计算机的物理实体。
• 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。
• 固件：软硬件结合在一起的部件如BIOS

2.说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别及其联系。

• 高级语言：比较接近于自然语言，容易理解和使用，与具体机型无关，方便移植，但不能被机器直接执行，必须通过编译转换为机器语言程序才能被具体机器认识并执行；
• 机器语言：直接对应具体机器硬件结构，能够被机器直接认识和执行，执行效率高，但应用难度较大，不方便移植；
• 汇编语言：是符号化的机器语言，与机器语言-一对应，程序也有执行效率高的优点，而且比较容易使用（介于高级语言和机器语言之间），但要经过汇编转化为机器语言程序才能被具体机器执行，移植也不方便。

3.冯诺依曼计算机的特点是什么？

冯氏计算机的特点是：

• 由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成；
• 指令和数据以同一形式（二进制形式）存于存储器中；
• 指令由操作码、地址码两大部分组成；
• 指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行；
• 以运算器为中心（原始冯氏机）。

4.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。

• 主机：是计算机硬件的主体部分，由CPU+MM（主存或内存）组成；
• CPU：中央处理器（机），是计算机硬件的核心部件，由运算器+控制器组成；（早期的运、控不在同一芯片上）
• 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：CPU能同时处理的数据位数；
• 指令字长：一条指令的二进制代码位数；

5.解释下列英文缩写的中文含义：CPU，PC，IR，CU，ALU，ACC，MQ，X，MAR，MDR，I/O，MIPS，CPI，FLOPS

• CPU：Central Processing Unit，中央处理机（器）；
• PC：Program Counter，程序计数器，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的计数器；
• IR：Instruction Register，指令寄存器，存放当前正在执行的指令的寄存器；
• CU：Control Unit，控制单元（部件），控制器中产生微操作命令序列的部件，为控制器的核心部件；
• ALU：Arithmetic Logic Unit，算术逻辑运算单元，运算器中完成算术逻辑运算的逻辑部件；
• ACC：Accumulator，累加器，运算器中运算前存放操作数、运算后存放运算结果的寄存器；
• MQ：Multiplier-Quotient Register，乘商寄存器，乘法运算时存放乘数、除法时存放商的寄存器；
• x：此字母没有专指的缩写含义，可以用作任一部件名，在此表示操作数寄存器，即运算器中工作寄存器之一，用来存放操作数；
• MAR：Memory Address Register，存储器地址寄存器，内存中用来存放欲访问存储单元地址的寄存器；
• MDR：Memory Data Register，存储器数据缓冲寄存器，主存中用来存放从某单元读出、或写入某存储单元数据的寄存器；
• I/O：Input/Output equipment，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：Million Instruction Per Second，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；
• CPI：Cycle Per Instruction，每条指令需要的时钟周期数；
• FLOPS：Float Point Operation Per Second，每秒钟执行的浮点运算次数。

6.指令和数据都存于存储器中，计算机如何区分它们？

1.根据取指阶段和执行阶段的访存性质不同来区分指令和数据：
在取指阶段通过访问存储器取出的是指令；
在指令执行阶段访问存储器取出的是操作数。
2.通过地址来源区分指令和数据：
从PC指出的存储单元取出的是指令；
由指令地址码部分提供地址而访问内存取出的是操作数。

总结：可能不全，之后碰到重要的继续补充。