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计算机组成原理思考题和习题参考答案

第一章计算机系统概论思考题和习题参考答案

1.1【答】：推动计算机换代的标志主要有两个：第一是计算机的电子器件。电子器件

的发展对计算机的换代起着决定性的作用。第二是系统结构的特点。它是计算机换代

的重要标志。计算机发展的5个阶段是：第一代是电子管计算机时代（1946~1958）。

第二代是晶体管计算机时代（1958~1964）。第三代是集成电路计算机时代（1964~1975）。

第四代是大规模集成电路和超大规模集成电路计算机时代（1975~今）。第五代计算机

是智能计算机，目前，各个国家都投入了大量人力、物力和财力来研制第五代计算机，

未来的计算机系统将是“知识信息处理系统”，即人工智能、模式识别与信息处理技术

和通信技术相结合。

1.2【答】：（1）科学计算。例如：高层建筑的结构力学分析，光路系统的数学分析、

人造卫星轨迹计算、火箭推力、发射的角度以及飞行参数的调整等各种数学和物理问

题的科学计算。（2）数据处理。如在财会系统、档案管理系统、银行系统、经营管理

系统等管理系统及文字处理、办公自动化等方面都大量使用计算机进行数据处理。（3）

过程检测与控制。如单片机的应用，给日常生活带来了方便，家庭中常见：单片机控

制洗衣机、电冰箱、空调等。（4）计算机辅助系统。如CAD/CAM在船舶、飞机、光

学仪器、超大规模集成电路等的设计制造过程中，得到了广泛应用。（6）人工智能。

比如“专家系统”、“机器人”等。（7）信息通信。如计算机网络是计算机在通信技术

中的重要应用。（8）电子商务。如网上的虚拟百货店，有美国的Sun电子商务联盟电

子商场；IBM电子商场；HP电子商场等。

1.3【答】：（1）基本字长。字长越长，标志着计算机基本运算精度越高。（2）主存容

量。主存容量代表主存储器的存储单元个数。（3）运算速度。一般用执行各种指令平

均时间来描述运算速度，常表示为每秒百万条指令MIPS。（4）性能价格比。这是衡量

计算机的一项综合性能指标，性能价格比越大，表明计算机的性能越好且价格越低。（5）

外围设备的配置。计算机的功能越强、外围设备的配置能力就越强。（6）系统软件配

置。系统软件配置是否齐全是硬件性能能否充分发挥的重要因素。

1.4【答】：一个完整的计算机系统由计算机硬件系统和计算机软件系统两部分组成。

硬件和软件是一个有机的整体，必须协同一致才能发挥计算机的功能。

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1.5【答】：计算机硬件（Hardware）系统是指构成计算机的所有实体部件的集合，这

些实体部件包括计算机的五大部件的电路和安装构件，将这些硬件按某一种方式有机

地连接起来就是硬件系统。硬件系统的优劣直接决定了计算机的性能。软件是指各类

程序和文档资料。文档资料包括该程序的使用说明、程序开发过程中各阶段的文字记

录等。软件的完善与丰富程度决定计算机硬件系统能否充分发挥其应有的功能。

1.6【答】：计算机硬件由五部分组成：（1）控制器。控制器是计算机的神经中枢，统

一指挥和控制计算机各部件进行工作，控制各部件协调工作。（2）运算器。运算器是

对信息或数据进行处理和运算的部件，它由算术逻辑运算单元（ALU）、寄存器、移位

器和一些控制电路组成，能完成算术运算和逻辑运算。（3）存储器。存储器是用来存

储程序和数据的部件，是计算机各种信息的存储和交流中心。（4）输入设备。输入设

备的任务是输入原始的数据和程序等信息。其功能是将外界的信息转换成能被机器识

别的电信号，即输入机器的信息都是二进制码的形式。（5）输出设备。输出设备用于

输出计算结果和各种有用信息。其功能是将机器中用二进制描述的结果转换成人类认

识的符号进行输出。

1.7【答】：软件主要包括系统软件、应用软件两部分。系统软件的作用：是对计算机

系统进行管理、调度、监控和维护，包括操作系统、语言处理程序、支持软件等。应

用软件是一些为了解决科学计算或信息处理而编制的程序，是计算机厂家或用户自己

开发的程序。

1.8【答】：计算机系统是一个由硬件、软件组成的多级层次结构，它通常由硬联逻辑、

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