位，机器字长，存储字长，字节
位，机器字长，存储字长，字节
位：计算机最⼩信息单位，表⽰1或者0，也就是1或者0 代表1位，这也是组成存储器最⼩的元单位
字节：⼀个字节有8位，譬如⼀个⼆进制数1001001 就刚好是8位，其中的每个1或者0都代表⼀位，8个组合起来的长度就是8位， 也就是⼀
个字节
存储字长：⼀个存储单元中存放数据的长度，我们可以讲⼀个字节代表⼀个存储单元，⼜或者2个字节代表⼀个存储单元，这个是不⼀定
的。存储器⽬前有8位，16位，32位，64位等。如果⼀列⽕车相当于整个内存，那么存储单元就是每个车厢，车厢的床位数就是存储字长
每次进出都是整个车厢⼈⼀起进出。有的⽕车车厢是8个床位，有的是16个床位等，因此如果存储字长越⼤，每次取数据也就越多，相对来
说也就越快啦。 MDR反映了存储器的存储字长(不代表存储芯⽚的存储字长)
存储器⼀般都是有存储芯⽚构成，存储芯⽚有4位，8位，16位等等，如果按照存储芯⽚来定义，那么存储字长也就有4位，8位，16位等等
了。现在我们有⼀块64位的存储芯⽚，那么其存储字长就是64位，这个我们是从存储器⾓度去定义的存储字长。我们可以8个8位存储字长
的芯⽚构成⼀个64位存储字长的存储器。
机器字长：CPU⼀次所能处理的数据长度，也就是寄存器的位数。
综上⼀般机器字长⼤于等于存储字长，不然你想，如果存储字长⼤于机器字长，每次取出⼀个存储字长的数据，岂不是没地⽅放了，⼀个寄
存器肯定容不下啊。
位，机器字长，存储字长，字节
位，机器字长，存储字长，字节
位：计算机最⼩信息单位，表⽰1或者0，也就是1或者0 代表1位，这也是组成存储器最⼩的元单位
字节：⼀个字节有8位，譬如⼀个⼆进制数1001001 就刚好是8位，其中的每个1或者0都代表⼀位，8个组合起来的长度就是8位， 也就是⼀
个字节
存储字长：⼀个存储单元中存放数据的长度，我们可以讲⼀个字节代表⼀个存储单元，⼜或者2个字节代表⼀个存储单元，这个是不⼀定
的。存储器⽬前有8位，16位，32位，64位等。如果⼀列⽕车相当于整个内存，那么存储单元就是每个车厢，车厢的床位数就是存储字长
每次进出都是整个车厢⼈⼀起进出。有的⽕车车厢是8个床位，有的是16个床位等，因此如果存储字长越⼤，每次取数据也就越多，相对来
说也就越快啦。 MDR反映了存储器的存储字长(不代表存储芯⽚的存储字长)
存储器⼀般都是有存储芯⽚构成，存储芯⽚有4位，8位，16位等等，如果按照存储芯⽚来定义，那么存储字长也就有4位，8位，16位等等
了。现在我们有⼀块64位的存储芯⽚，那么其存储字长就是64位，这个我们是从存储器⾓度去定义的存储字长。我们可以8个8位存储字长
的芯⽚构成⼀个64位存储字长的存储器。
机器字长：CPU⼀次所能处理的数据长度，也就是寄存器的位数。
综上⼀般机器字长⼤于等于存储字长，不然你想，如果存储字长⼤于机器字长，每次取出⼀个存储字长的数据，岂不是没地⽅放了，⼀个寄
存器肯定容不下啊。
字长，机器字长，CPU字长等
字长，机器字长，CPU字长等
感觉对这些概念很是搞不清.... 以下都是摘⾃百度百科，也没怎么整理，看完后，还是觉得有点搞不懂，有不少疑问需解决（最后）。
字节：数据存储是以“字节”(Byte)为单位,数据传输是以“位”（bit）为单位，⼀个位就代表⼀个0或1，每8个位（bit）组成⼀个字节（Byte）。8bit=1Byte 注意1b不等于1B，数据传输是以10进制表⽰，数据存储是以2进制表⽰所以1Kb不等于1KB，1Kb=1000bit，1KB=1024Byte=1024*8bit
在ASCII码中，⼀个英⽂字母（不分⼤⼩写）占⼀个字节的空间，⼀个中⽂汉字占两个字节的空间。
字：在计算机中，⼀串数码作为⼀个整体来处理或运算的，称为⼀个计算机字，简称字。字通常分为若⼲个字节(每个字节⼀般是8位)。在存储器中，通常每个单元存储⼀个字，因此每个字都是可以寻址的。字的长度⽤位数来表⽰。
在计算机的运算器、控制器中，通常都是以字为单位进⾏传送的。字出现在不同的地址其含义是不相同。例如，送往控制器去的字是指令，⽽送往运算器去的字就是⼀个数。
字长：计算机的每个字所包含的位数称为字长。根据计算机的不同，字长有固定的和可变的两种。固定字长，即字长度不论什么情况都是固定不变的；可变字长，则在⼀定范围内，其长度是可变的。
计算的字长是指它⼀次可处理的⼆进制数字的数⽬。计算机处理数据的速率，⾃然和它⼀次能加⼯的位数以及进⾏运算的快慢有关。如果⼀台计算机的字长是另⼀台计算机的两倍，即使两台计算机的速度相同，在相同的时间内，前者能做的⼯作是后者的两倍。
⼀般地，⼤型计算机的字长为32―64位，⼩型计算机为12―32位，⽽微型计算机为4⼀16位。字长是衡量计算机性能的⼀个重要因素。
单元地址：单元地址简称地址，在存储器中每个存储单元都有唯⼀的地址编号，称为单元地址。
假设⼀个存储器的地址码由20位⼆进制数（即5位⼗六进制数）组成，则可表⽰2的20次⽅，即1M个存储单元地址。每个存储单元存放⼀个字节，则该存储器的存储容量为1MB。
计算机组成原理复习资料
第一章：
1.计算机系统由“硬件”和“软件”两大部分组成
计算机的软件通常又可分为两大类：系统软件和应用软件
2.冯诺依曼计算机的特点：
计算机由运算器、储存器、控制器、输入设备、输出设备五大部件组成
运算器、控制器、存储器—》 主机
控制器、运算器==》 CPU
输入、输出 –》 I/O
3机器字长是指CPU一次能够处理数据的位数，通常与CPU的寄存器位数有关。字长越长，数的表示范围越大，精度也越高。
4存储容量=储存单元个数*存储字长
MAR的位数反映了储存单元的个数，MDR的位数反映了存储字长
如MAR为16位，MDR为32位，存储容量=2的16次方*32=2M位（1M=2的20次方）
储存容量2M位=2的18次方字节（一个字节=8位）=2的18次方B=256KB
第一章课后题：
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）。
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。
位、字节、字、字长的关系
位、字节、字、字长的关系
我们来看看这几个让人纠结的概念，它们存在着密不可分的关系。
休闲时光，你们喜欢看电影吗？我们每个人去看电影都要买电影票，每个票对应一个座位，但是平时我们都喜欢和自己最爱的人在一起看电影，所以要组团看电影(*^__^*)。
一、位
首先我们要搞清楚一点：在计算机中所有数据都是以二进制数字存储的。这意味着计算机中数据存储的值只能是0或1。
因此，可以把我们每个人都看作这两个数字中的一个，我们每一个人对应电影院的一个座位。在计算机中，一个“位”（bit，简单记为b，也称比特）就是这样一个座位，可以存放0或者1。
一个位不能存放更多的信息。位是计算机数据运输的基本单位（最小的不可再分割的单位）。
一个二进制位只可以表示0和1两种状态，两个位可以表示00,
01, 10, 11，4=22种状态，三个位可以表示8=23种状态……以此类推，32位可以表示232种状态，64位可以表示264种状态。
计算机对数据有几种处理，其中数据存储和数据传输是两个重要的环节。
二、字节
在计算机这个大电影院中，有一条规则是现实中的电影院所不需要的：每个组团看电影的单位和团体的人数必须是8或者8的正整数倍。因此，2个，4个人组成一个团去看电影可是要被拒之门外的哦。 我们不妨给这样的8个成员的一个组起一个名字，对于计算机而言，8个位就是一个字节（Byte，简称B。位和字节都是数据单位）。28=256，所以一个字节单位的数据可以有256种组合方式（状态）。一个字节的二进制数最小为00000000，最大为11111111。
字节是计算机存储单元的基本计量单位，是计算机数据存储的基本单位。也就是说，计算机在进行数据传输的时候，允许传输的一个最小的数据块就是一个字节的数据。
一个字节可以存放一个英文字母（代表一个英文字母的二进制编码）、一个阿拉伯数字（同样是代表一个阿拉伯数字的二进制代码）以及半个汉字（二进制代码，一个完整的汉字需要两个字节长度的空间来存储）。
字长为16位表示这台计算机最大能计算
下列叙述中，正确的是______。
A) 字长为16位表示这台计算机最大能计算一个16位的十进制数
B) 字长为16位表示这台计算机的CPU一次能处理16位二进制数
C) 运算器只能进行算术运算
D) SRAM的集成度高于DRAM
正确答案
B
答案解析
[解析] 字长为16位表示这台计算机的CPU一次能处理16位二进制数。
下列叙述中，正确的是______。
A．字长为16位表示这台计算机最大能计算一个16位的十进制数
B．字长为16位表示这台计算机的CPU一次能处理16位二进制数
C．运算器只能进行算术运算
D．SRAM的集成度高于DRAM
正确答案
B
答案解析 [解析] 字长是指计算机运算部件一次能同时处理的二进制数据的位数，运算器可以进行算术运算和逻辑运算，DRAM集成度高于SRAM。
补充资料
字长，字节，字和位的差异：
（1）概念不同
字长是一种由二进制代码指令直接表示的计算机语言。
字节是计算机信息技术用来测量存储容量的度量单位。通常，字节等于八位，并且在某些计算机编程语言中，它还代表数据类型和语言字符。
在计算机领域，对于特定的计算机设计，单词是用于表示其自然数据单元的术语。在这台特定的计算机中，单词是固定长度的一组位，它用于一次处理事务。
位，是计算机中存储的最小信息单位，称为位。
（2）储物柜尺寸不同
位：最小存储单位（可以容纳0和1中的一个）
字节：计算机存储的常用单位。 1个字节= 8位（这是字节的标准定义） 字：即机器字长，是自然存储单位。一台计算机有多少个单词。
（例如，对于64位机器，机器字长为64位）
计算机组成原理例题
例3.1 假设总线的时钟频率为100MHZ，总线的传输周期为4个时钟周期，总线的宽度为32
位，试求总线的数据传输率。若想提高一倍数据传输率，可采取哪些措施？
解：根据总线时钟频率为100MHZ，得 1个时钟周期为1/100MHZ=0.01us
总线传输周期为0.04us
总线的宽度为32位=4B
故总线的数据传输率为：4B/0.04us=100MBps
措施：可以提高时钟频率。
可以增加数据线的宽度。
例3.2 在异步串行传输系统中，假设每秒传输120个数据帧，其字符格式规定包括1个起始
位，7个数据位，1个奇校验位，1个终止位，试计算波特率？
解：按题目意思，一帧包含 1+7+1+1=10位 故波特率为：10*120bps=1200bps=1200波特
例3.2 画图说明用异步串行传输方式发送8位十六进制数据95H。要求字符格式为：1位起
始位，8位数据位，1位偶校验位，1位终止位？
解：95H = 1001 0101B
例3.2 在异步串行传输系统中，若字符格式规定包括1个起始位，8个数据位，1个奇校验位，1个终止位，假设波特率为1200bps，求这时的比特率？
解：按题目意思，传输一个字符，一共需要传输11位 数据，即有效率为8/11
故比特率为：1200 * 8/11 = 872.72bps
例：假设CPU执行某段程序时，共访问Cache命中2000次，访问主存50次。已知Cache
的存取周期为50ns，主存的存取周期为200ns。求Cache-主存系统的命中率、效率和平均访问时间。
解：(1)Cache的命中率为：
2000/(2000+50)=0.97
(2)平均访问时间：
50*0.97+200*(1-0.97) = 54.5ns (3)访问效率：
50/54.5 = 91.7%
设MAR有32位,MDR有8位,则存储单元的个数是多少,单个存储单元的容量是多少,总存储
容量是多少?
计算机组成原理——按字节编址与按字编址
计算机组成原理——按字节编址与按字编址
我们先从⼀道简单的问题说起！
设有⼀个1MB容量的存储器，字长32位，问：按字节编址，字编址的寻址范围以及各⾃的寻址范围⼤⼩?*如果按字节编址，则*
1MB = 2^20B
1字节=1B=8bit
2^20B/1B = 2^20
地址范围为0~(2^20)-1,也就是说需要⼆⼗根地址线才能完成对1MB空间的编码，所以地址寄存器为20位,寻址范围⼤⼩为2^20=1M*如果按字编址，则*
1MB=2^20B
1字=32bit=4B
2^20B/4B = 2^18
地址范围为0~2^18-1，也就是说我们⾄少要⽤18根地址线才能完成对1MB空间的编码。因此按字编址的寻址范围是2^18
*以上题⽬注意⼏点：*
1.区分寻址空间与寻址范围两个不同的概念，寻址范围仅仅是⼀个数字范围，不带有单位
⽽寻址范围的⼤⼩很明显是⼀个数，指寻址区间的⼤⼩
⽽寻址空间指能够寻址最⼤容量，单位⼀般⽤MB、B来表⽰；本题中寻址范围为0~(2^20)-1,寻址空间为1MB。
2.按字节寻址，指的是存储空间的最⼩编址单位是字节，按字编址，是指存储空间的最⼩编址单位是字，以上题为例，总的存储器容量是⼀
定的，按字编址和按字节编址所需要的编码数量是不同的，按字编址由于编址单位⽐较⼤（1字=32bit=4B），从⽽编码较少，⽽按字节编址
由于编码单位较⼩（1字节=1B=8bit），从⽽编码较多。
3.区别M和MB。
M为数量单位。1024=1K，1024K=1M
MB指容量⼤⼩。1024B=1KB，1024KB=1MB.
什么是位、字节、字、KB、MB
位：”位(bit)”是电⼦计算机中最⼩的数据单位。每⼀位的状态只能是0或1。
字节：8个⼆进制位构成1个”字节(Byte)”，它是存储空间的基本计量单位。1个字节可以储存1个英⽂字母或者半个汉字，换句话说，1个
汉字占据2个字节的存储空间。
字：”字”由若⼲个字节构成，字的位数叫做字长，不同档次的机器有不同的字长。例如⼀台8位机，它的1个字就等于1个字节，字长为8
字节和位关系
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存贮容量计算单位
1）网络上的所有信息都是以“位”（bit）为单位传递的，一个位就代表一个0或1。
2）每8个位（bit）组成一个字节（byte）。字节是什么概念呢？一个英文字母就占用一个字节，也就是8位，一个汉字占用两个字节。一般位简写为小写字母“b”，字节简写为大写字母“B”。
3）每一千个字节称为1KB，注意，这里的“千”不是我们通常意义上的1000，而是指1024。
即：1KB＝1024B。但如果不要求严格计算的话，也可以忽略地认为1K就是1000。
4）每一千个KB就是1MB（同样这里的K是指1024），即：
1MB＝1024KB
＝1024×1024B
＝1,048,576B
这是准确的计算。如果不精确要求的话，也可认为1MB＝1,000KB＝1,000,000B5）每一千个MB就是1GB，即1GB＝1024MB，至于等于多少字节，自己算吧现在我们搞清楚了，常听人说什么一张软盘是
1.44M
B、一张CD光盘是650M
B、一块硬盘是120GB是什么意思了。打个比方，一篇10万汉字的小说，如果我们把存到磁盘上，需要占用多少空间呢？
100,000汉字＝200,000B
＝200,000B÷1024≈195.3KB≈195.3KB÷1024≈0.19MB
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网络上的速度计算单位
一般网络的速度是以“位每秒”（bps）来表示。注意，是小写b（位），而不是大写B（字节）。
例如，我们说一个56K的猫（modem），它的速度就是56Kbps，也就是说它一秒钟可传输56K个bit，换算成字节：
56Kb＝56×1024b
＝57344b
＝57344b÷8b/B
＝7168B
即它一秒钟可传递7168字节（≈
0.07MB）。如果用这个猫下载一个2M的文件，需要多少时间呢？大家可以自己算一下。
我们还常听说ADSL上网的速度是512K、或某台服务器的带宽是10M、或某个网络设备的速度是100M，那么请注意，速度的单位都是bps（位每秒）。
计算机组成原理复习
计算机组成原理复习
1.简述运算器和控制器的主要功能
运算器的主要功能是完成算数运算和逻辑运算;控制器的主要功能是对指令译码，并产⽣相应的控制信号。
2.简述输⼊设备和输出设备的基本功能
输⼊设备将⼈们书序的信息(数字.字符、⽂字、图形、图像、声⾳)形式转换成计算机能接受并识别的信息(⼆进制信息)形式，输出设备则将
计算机内部信息形式转换成⼈们熟悉的信息形式。.
3.算术运算和逻辑运算个包括那些运算操作?
算术运算对数据进⾏算数操作，包括加减乘除四则:运算和数据格式转换;逻辑运算按位对数据进⾏与或⾮异或和移位等操作。
4.机器语⾔汇编语⾔⾼级语⾔有何区别?
机器语⾔是⼀种⽤⼆进制代码表⽰的计算机语⾔，机器可以直接执⾏⽤机器语⾔编写的程序。
汇编语⾔是⼀种⽤助记符表⽰的与机器语⾔⼀⼀对应的语⾔，⽤汇编语⾔编写的程序需经过汇编后才能执⾏。
⾼级语⾔是⼀种接近⼈类⾃然语⾔的与计算机结构⽆关的语⾔，⽤⾼级语⾔编写的程序要经过解释和编译才能执⾏。
5.什么是指令?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，⽤来解诀某⼀特定问题。
6.存储器中存储的数据和指令是怎么区分的?
在存储程序的计算机中，指令和数据都是以⼆进制的形式存放在存储器中。从存储器中存储的内容本⾝看不出它是指令还是数据，因为它们
都是⼆进制代码。计算机在读取指令时把从存储器中读到的信息都看作是指令,⽽在读取数据时则把从存储器中读到的信息都看作是操作数，
所以为了不产⽣混乱，在进⾏汇编程序设计时要注意区分存储器中的信息是程序还是
数据，⽽⽤⾼级语⾔设计程序⼀般不会产⽣上述问题。
7.寄存器的功能是什么?
寄存器在运算时⽤于保存运算数据和中间运算结果，以提⾼运算速度。此外，寄存器还可以存放指令、指令地址、程序运⾏状态等。寄存器
还可以作为数据缓存。
8.编译程序和解释程序的区别是什么?
计算机组成原理 唐朔飞 习题解答
习题解答（唐朔飞版）
第一章 思考题与习题
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？
2．如何理解计算机系统的层次结构？
3．说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别和联系。
4．如何理解计算机组成和计算机体系结构？
5．冯·诺依曼计算机的特点是什么？
6．画出计算机硬件组成框图，说明各部件的作用及计算机硬件的主要技术指标。
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。
8．解释下列英文代号：
CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS。
9．根据迭代公式)(21nnyxyx，设初态y0=1，要求精度为ε，试编制求x的解题程序（指令系统自定），并结合所编程序简述计算机的解题过程。
10．指令和数据都存于存储器中，计算机如何区分它们？
第一章 计算机系统概论习题答案
1、答：
计算机系统由硬件和软件两大部分组成。
硬件即指计算机的实体部分，它由看得见摸的着的各种电子元器件，各类光电、机设备的实物组成，如主机、外设等。
软件时看不见摸不着的，由人们事先编制成具有各类特殊功能的信息组成，用来充分发挥硬件功能，提高机器工作效率，便于人们使用机器，指挥整个计算机硬件系统工作的程序集合。
软件和硬件都很重要。
2、答：
从计算机系统的层次结构来看，它通常可有五个以上的不同级组成，每一个上都能进行程序设计。由下至上可排序为：第一级微程序机器级，微指令由硬件直接执行；第二级传统机器级，用微程序解释机器指令；第三级操作系统级，一般用机器语言程序解释作业控制语句；第四级汇编语言机器级，这一级由汇编程序支持合执行；第五级高级语言机器级，采用高级语言，由各种高级语言编译程序支持合执行，还可以有第六级应用语言机器级，采用各种面向问题的应用语言。
3、答：