1.计算机系统概论

1.什么是计算机系统？说明计算机系统的层次结构

计算机系统包括硬件和软件。从计算机系统的层次结构来看，它通常可有5个以上的层次，在每一层次(级)上都能进行程序设计。由下至上可排序为：第1级微程序机器级，微指令由硬件直接执行；第2级传统机器级，用微程序解释机器指令；第3级操作系统级，一般用机器语言程序解释作业控制语句；第4级汇编语言机器级，这一级由汇编程序支持和执行；第5级高级语言机器级，采用高级语言，由各种高级语言编译程序支持和执行。还可以有第6级应用语言机器级，采用各种面向问题的应用语言。

2.画出计算机硬件基础组成框图，通过解题过程说明每一功能部件的作用及他们之间的信息流向

计算机硬件系统由5大部件组成。

1. 控制器：指挥各部件协调工作
2. 运算器：能完成算数运算和逻辑运算
3. 存储器：用来存放程序和数据
4. 输入设备：可将人们熟悉的信息转换成机器能识别的信息
5. 输出设备：可将机器运算结果转换成人们能接受的信息
   

解题过程：

事先将需要解决的问题编制成解题程序，在控制器的指挥下，经输入设备输入至存储器，然后启动机器运行程序，控制器从存储器中自动、逐条地取出指令，经分析，发出各种不同的命令，执行指令，直至最终将运行结果通过输出设备显示或打印出来。

（实线表示控制信号，虚线表示反馈信号，宽线表示数据流（包括数据和指令）)

3.什么是主机？什么是CPU？什么是存储器？简述它们的功能

主机包括运算器、控制器和存储器。其功能是在控制器的指挥下，逐条地从存储器中取出指令，分析指令，发出各种不同的命令，在运算器中完成各种算数逻辑运算，并将结果存于存储器中。

CPU包括运算器和控制器，又称为中央处理器，它具有运算器和控制器的功能。

存储器用来存放程序和数据

4.计算机系统软件包括哪几类？各是何作用？

计算机系统软件包括：

1. 标准程序库，如监控程序，用于监视计算机工作。
2. 服务性程序，如连接、编辑、调试、诊断。
3. 语言处理程序，如编译程序、汇编程序、解释程序，将各种语言转换成机器语言。
4. 操作系统，用来控制和管理计算机。
5. 数据库管理系统。
6. 各种计算机网络软件。

5.什么是硬件？什么是软件？两个谁更重要？为什么？

硬件是计算机系统的实体部分，它由看得见摸得着的各种电子元器件及各类光、电、机设备的实物组成，包括主机和外部设备等。

软件是看不见摸不着的，由人们事先编制的具有各类特殊功能的程序组成。

硬件和软件是不可分割的统一体，前者是后者的物质基础，后者是前者的“灵魂”，它们相辅相成，互相促进。

6.什么是指令？什么是程序？

指令是机器完成某种操作的命令，典型的指令通常包括操作码和地址码两部分。操作码用来指出执行什么操作（如加、传送），地址码用来指出操作数在什么地方。程序是有序指令的集合，用来解决某一特定问题。

7.机器语言、汇编语言、高级语言有何区别？

机器语言由代码“0”、“1”组成，是机器能直接识别的一种语言。汇编语言是面向机器的语言，它用一些特殊的符号表示指令。高级语言是面向用户的语言，它是一种接近于人们使用习惯的语言，直观，通用，与具体机器无关。

8.计算机硬件的主要技术指标有哪些？

1. 机器字长：CPU一次能处理数据的位数，通常与CPU的寄存器位数有关。
2. 存储容量：包括主存容量和辅存容量，是存放二进制代码的总位数，可用位(bit)或字节(byte)来衡量
3. 运算速度：可用MIPS(每秒执行的百万条指令数)、CPI(每执行一条指令所需的时钟周期数)或FLOPS(每秒浮点运算次数)来衡量运算速度。

9.解释英文缩写的含义：MIPS、CPI、FLOPS

MIPS(每秒执行的百万条指令数)

CPI(每执行一条指令所需的时钟周期数)

FLOPS(每秒浮点运算次数)来衡量运算速度

10.什么是机器字长、指令字长、存储字长？

1. 机器字长是指CPU一次能处理数据的位数，通常与CPU的寄存器位数有关。

2. 指令字长是指机器指令中二进制代码的总位数。

3. 存储字长是指存储单元中存放二进制代码的总位数。

   三者可以相等也可以不等，视不同机器而定。

11.如何理解计算机体系结构和计算机组成？

计算机体系结构是指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。通常是指用机器语言编程的程序员（也包括汇编语言程序设计者和汇编程序设计者）所看到的传统机器的属性，包括指令集、数据类型、存储器寻址技术、I/O机理等，大都属于抽象的属性

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（即程序员不知道的）硬件细节。例如，一台机器是否具备乘法指令是一个结构问题，而实现乘法指令采用什么方式是一个组成问题。

12.解释英文缩写的含义：CPU、PC、IR、CU、ALU、MQ、X、MAR、MDR、MM、I/O

1. CPU：中央处理器，包括控制器和运算器

2. PC：程序计数器

3. IR：指令寄存器

4. CU：控制单元

5. ALU：算数逻辑单元

6. ACC：累加器

7. MQ：乘商寄存器

8. X：操作数寄存器

9. MAR：存储器地址寄存器

10. MDR：存储器数据寄存器

11. MM：主存储器

12. I/O：输入输出设备

13.解释存储元件、存储元、存储基元、存储单元、存储字的概念。

存储元件（又称存储基元、存储元）用来存放一位二进制信息。存储单元由若干个存储元件组成，能存放多位二进制信息。许多个存储单元可组成存储矩阵（又称存储体）。每个存储单元中二进制代码的组合即为存储字，它可代表数值、指令、地址或逻辑数等。每个存储单元中二进制的位数就是存储字长。

储元件组成，能存放多位二进制信息。许多个存储单元可组成存储矩阵（又称存储体）。每个存储单元中二进制代码的组合即为存储字，它可代表数值、指令、地址或逻辑数等。每个存储单元中二进制的位数就是存储字长。