计算机组成原理《计算机组成原理》是计算机科学与技术专业的一门核心课程,主要研究计算机体系的硬件结构及其职业原理。通过进修本课程,学生可以深入领会计算机的基本组成、各部件的功能及相互之间的联系,为后续进修操作体系、计算机网络等课程打下坚实的基础。
一、主要
1. 计算机体系概述
– 计算机由硬件和软件两大部分组成。
– 硬件包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大基本部分。
– 软件分为体系软件和应用软件。
2. 计算机的层次结构
– 从底层到高层依次为:数字逻辑层、微架构层、指令集结构层、操作体系层、汇编语言层、高质量语言层等。
3. 计算机的性能指标
– 包括主频、字长、存储容量、吞吐量、响应时刻等。
4. 数据表示与运算
– 进修二进制、八进制、十进制、十六进制的转换技巧。
– 掌握定点数、浮点数的表示方式及加减乘除运算制度。
5. 存储体系
– 包括主存(RAM)、高速缓存(Cache)、磁盘、固态硬盘(SSD)等。
– 存储层次结构(如三级存储体系)及访问速度与容量的关系。
6. 指令体系与寻址方式
– 指令格式、操作码、地址码、寻址方式(直接、间接、立即、相对等)。
7. 中央处理器(CPU)
– 控制器、运算器、寄存器组、时序控制等组成部分。
– 指令执行经过(取指、译码、执行、写回等阶段)。
8. 总线与输入输出体系
– 总线类型(数据总线、地址总线、控制总线)。
– I/O接口与I/O设备的职业原理。
9. 并行处理与多核架构
– 单指令流多数据流(SIMD)、多核处理器、超线程等概念。
二、关键聪明点对比表
| 模块 | 内容 | 核心概念 |
| 计算机体系 | 硬件与软件构成 | 运算器、控制器、存储器、输入输出设备 |
| 层次结构 | 分层结构 | 数字逻辑层、指令集结构层、操作体系层等 |
| 性能指标 | 衡量标准 | 主频、字长、吞吐量、响应时刻等 |
| 数据表示 | 数值表示方式 | 定点数、浮点数、补码、原码、反码 |
| 存储体系 | 存储分类与结构 | RAM、Cache、磁盘、SSD、三级存储体系 |
| 指令体系 | 指令格式与寻址 | 操作码、地址码、直接寻址、间接寻址等 |
| CPU结构 | 组成与功能 | 控制器、运算器、寄存器组、时序控制 |
| 总线与I/O | 通信与交互 | 数据总线、地址总线、I/O接口、DMA等 |
| 并行处理 | 多核与并行 | SIMD、多核处理器、超线程 |
三、进修建议
– 注重基础:掌握基本概念和原理是学好本课程的关键。
– 结合操作:通过实验或仿真工具加深对硬件结构的领会。
– 多做练习:通过例题和习题巩固聪明,尤其是数据表示、指令体系等内容。
– 领会结构:领会计算机各部分怎样协同职业,而不是孤立地记忆聪明点。
通过体系进修《计算机组成原理》,不仅能够提升对计算机硬件的领会,还能为今后从事计算机相关领域的职业或研究提供坚实的学说支撑。
