計(jì)算機(jī)組成原理復(fù)習(xí)指南歡迎來(lái)到計(jì)算機(jī)組成原理復(fù)習(xí)指南！本課程旨在幫助你系統(tǒng)性地復(fù)習(xí)計(jì)算機(jī)組成原理的核心概念、重要知識(shí)點(diǎn)以及解題技巧，為考試做好充分準(zhǔn)備。我們將通過(guò)對(duì)各章節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容的回顧、典型例題的解析以及備考策略的分享，助力你取得優(yōu)異成績(jī)。計(jì)算機(jī)組成原理是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)課程，對(duì)理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)底層運(yùn)作機(jī)制至關(guān)重要。課程目標(biāo)回顧本課程旨在幫助學(xué)生理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成和工作原理，掌握數(shù)據(jù)的表示、存儲(chǔ)、運(yùn)算、指令系統(tǒng)以及輸入輸出等核心概念。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)能夠分析和設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，具備解決計(jì)算機(jī)組成相關(guān)問(wèn)題的能力。此外，課程還注重培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維、邏輯推理和系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的底層運(yùn)作機(jī)制至關(guān)重要。系統(tǒng)理解深入了解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成與原理。核心掌握掌握數(shù)據(jù)表示、運(yùn)算、存儲(chǔ)及I/O。問(wèn)題解決具備分析設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的能力?？荚囆问脚c內(nèi)容考試形式通常包括選擇題、填空題、簡(jiǎn)答題和分析設(shè)計(jì)題。選擇題主要考察基本概念的掌握程度，填空題側(cè)重對(duì)重要知識(shí)點(diǎn)的記憶，簡(jiǎn)答題要求對(duì)關(guān)鍵概念進(jìn)行解釋和說(shuō)明，分析設(shè)計(jì)題則需要運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題?？荚噧?nèi)容涵蓋計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述、數(shù)據(jù)表示和運(yùn)算、存儲(chǔ)系統(tǒng)、指令系統(tǒng)、中央處理器、總線系統(tǒng)以及輸入輸出系統(tǒng)等核心章節(jié)，重點(diǎn)考察對(duì)概念的理解、知識(shí)的應(yīng)用和問(wèn)題的分析能力。注重理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)解決問(wèn)題的能力。1題型多樣選擇、填空、簡(jiǎn)答、分析設(shè)計(jì)題。2內(nèi)容全面覆蓋各章節(jié)核心知識(shí)點(diǎn)。3能力考查理解、應(yīng)用、分析問(wèn)題能力。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)明評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)通常會(huì)根據(jù)題型的不同而有所側(cè)重。選擇題和填空題主要考察對(duì)基本概念和知識(shí)點(diǎn)的掌握程度，評(píng)分相對(duì)客觀。簡(jiǎn)答題則會(huì)根據(jù)答案的完整性、準(zhǔn)確性和邏輯性進(jìn)行評(píng)分。分析設(shè)計(jì)題是評(píng)分的重點(diǎn)，主要考察運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，評(píng)分會(huì)綜合考慮方案的合理性、設(shè)計(jì)的完整性和結(jié)果的正確性。此外，卷面整潔、書寫規(guī)范也會(huì)影響最終的成績(jī)。注重過(guò)程與結(jié)果并重，全面評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)效果。客觀題概念掌握程度。簡(jiǎn)答題完整性、準(zhǔn)確性、邏輯性。分析設(shè)計(jì)題方案合理性、設(shè)計(jì)完整性、結(jié)果正確性。第一章：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述是理解計(jì)算機(jī)組成原理的基石。本章主要介紹了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)、馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)以及計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)等核心概念。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，可以對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整體架構(gòu)有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，為后續(xù)章節(jié)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。深入理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)有助于更好地理解各組成部分之間的協(xié)作關(guān)系。理解馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)是理解現(xiàn)代計(jì)算機(jī)工作原理的關(guān)鍵。層次結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成層次。馮·諾依曼現(xiàn)代計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。性能指標(biāo)衡量計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能的參數(shù)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以看作是一個(gè)多層次的結(jié)構(gòu)，從下往上依次為硬件層、操作系統(tǒng)層、系統(tǒng)軟件層和應(yīng)用軟件層。每一層都建立在下一層的基礎(chǔ)之上，并為上一層提供服務(wù)。硬件層是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的物理基礎(chǔ)，操作系統(tǒng)層負(fù)責(zé)管理和控制硬件資源，系統(tǒng)軟件層提供各種系統(tǒng)服務(wù)，應(yīng)用軟件層則為用戶提供各種應(yīng)用功能。理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)有助于更好地理解各組成部分之間的協(xié)作關(guān)系。硬件層物理基礎(chǔ)。操作系統(tǒng)層資源管理。系統(tǒng)軟件層系統(tǒng)服務(wù)。應(yīng)用軟件層應(yīng)用功能。馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，其核心思想包括采用二進(jìn)制表示數(shù)據(jù)和指令、采用存儲(chǔ)程序控制方式以及由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部件組成。存儲(chǔ)程序控制是指將程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在同一存儲(chǔ)器中，計(jì)算機(jī)按照程序中指令的順序依次執(zhí)行。馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)對(duì)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，至今仍然是大多數(shù)計(jì)算機(jī)采用的體系結(jié)構(gòu)。二進(jìn)制數(shù)據(jù)與指令表示。1存儲(chǔ)程序程序控制方式。2五大部件運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入輸出設(shè)備。3計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)衡量計(jì)算機(jī)性能的指標(biāo)有很多，主要包括吞吐量、響應(yīng)時(shí)間、利用率、處理機(jī)字長(zhǎng)、總線寬度、主存容量、主頻、CPI、MIPS、FLOPS等。吞吐量是指單位時(shí)間內(nèi)計(jì)算機(jī)完成的作業(yè)數(shù)量，響應(yīng)時(shí)間是指用戶發(fā)出請(qǐng)求到計(jì)算機(jī)給出響應(yīng)的時(shí)間間隔，利用率是指計(jì)算機(jī)各組成部分被利用的程度。不同的性能指標(biāo)從不同的角度反映了計(jì)算機(jī)的性能，需要綜合考慮才能對(duì)計(jì)算機(jī)的性能做出全面的評(píng)價(jià)。指標(biāo)含義影響因素吞吐量單位時(shí)間完成作業(yè)數(shù)CPU、存儲(chǔ)器、I/O響應(yīng)時(shí)間請(qǐng)求到響應(yīng)時(shí)間CPU速度、系統(tǒng)負(fù)載利用率組件被利用程度作業(yè)調(diào)度、資源分配第二章：數(shù)據(jù)的表示和運(yùn)算數(shù)據(jù)的表示和運(yùn)算是計(jì)算機(jī)組成原理的重要組成部分。本章主要介紹了進(jìn)制轉(zhuǎn)換、定點(diǎn)數(shù)的表示、浮點(diǎn)數(shù)的表示、算術(shù)運(yùn)算與邏輯運(yùn)算以及校驗(yàn)碼等核心概念。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，可以掌握計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示方法和運(yùn)算規(guī)則，為后續(xù)章節(jié)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。深入理解數(shù)據(jù)的表示方法有助于更好地理解計(jì)算機(jī)的工作原理。進(jìn)制轉(zhuǎn)換不同進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換方法。定點(diǎn)數(shù)定點(diǎn)數(shù)的表示方法和運(yùn)算規(guī)則。浮點(diǎn)數(shù)浮點(diǎn)數(shù)的表示方法和運(yùn)算規(guī)則。進(jìn)制轉(zhuǎn)換進(jìn)制轉(zhuǎn)換是指將一個(gè)數(shù)從一種進(jìn)制表示轉(zhuǎn)換為另一種進(jìn)制表示。常見的進(jìn)制包括二進(jìn)制、八進(jìn)制、十進(jìn)制和十六進(jìn)制。進(jìn)制轉(zhuǎn)換的方法包括按權(quán)展開法、除基取余法和綜合法等。掌握進(jìn)制轉(zhuǎn)換的方法是理解計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示的基礎(chǔ)。理解不同進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系有助于更好地理解計(jì)算機(jī)的工作原理。十進(jìn)制是我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｓ玫倪M(jìn)制，而二進(jìn)制是計(jì)算機(jī)內(nèi)部使用的進(jìn)制。二進(jìn)制計(jì)算機(jī)內(nèi)部使用。八進(jìn)制二進(jìn)制的簡(jiǎn)寫。十進(jìn)制日常使用。十六進(jìn)制二進(jìn)制的簡(jiǎn)寫。定點(diǎn)數(shù)的表示定點(diǎn)數(shù)是指小數(shù)點(diǎn)位置固定的數(shù)。定點(diǎn)數(shù)可以分為定點(diǎn)整數(shù)和定點(diǎn)小數(shù)。定點(diǎn)整數(shù)是指小數(shù)點(diǎn)位于最低位的數(shù)，定點(diǎn)小數(shù)是指小數(shù)點(diǎn)位于最高位的數(shù)。定點(diǎn)數(shù)的表示方法包括原碼、反碼、補(bǔ)碼和移碼等。補(bǔ)碼是計(jì)算機(jī)中常用的定點(diǎn)數(shù)表示方法，可以簡(jiǎn)化加減運(yùn)算。理解定點(diǎn)數(shù)的表示方法有助于更好地理解計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示。原碼簡(jiǎn)單直觀，但加減運(yùn)算復(fù)雜。反碼原碼到補(bǔ)碼的過(guò)渡。補(bǔ)碼簡(jiǎn)化加減運(yùn)算，計(jì)算機(jī)常用。移碼表示浮點(diǎn)數(shù)的階碼。浮點(diǎn)數(shù)的表示浮點(diǎn)數(shù)是指小數(shù)點(diǎn)位置不固定的數(shù)。浮點(diǎn)數(shù)可以表示更大范圍的數(shù)，并且可以保持更高的精度。浮點(diǎn)數(shù)的表示方法包括IEEE754標(biāo)準(zhǔn)等。IEEE754標(biāo)準(zhǔn)是計(jì)算機(jī)中常用的浮點(diǎn)數(shù)表示方法，定義了單精度浮點(diǎn)數(shù)和雙精度浮點(diǎn)數(shù)等。浮點(diǎn)數(shù)的表示包括階碼和尾數(shù)兩部分。理解浮點(diǎn)數(shù)的表示方法有助于更好地理解計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示。1符號(hào)位表示正負(fù)。2階碼表示指數(shù)大小。3尾數(shù)表示有效數(shù)字。算術(shù)運(yùn)算與邏輯運(yùn)算算術(shù)運(yùn)算包括加、減、乘、除等運(yùn)算，邏輯運(yùn)算包括與、或、非、異或等運(yùn)算。計(jì)算機(jī)中的算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算都是基于二進(jìn)制進(jìn)行的。算術(shù)運(yùn)算可以使用補(bǔ)碼進(jìn)行簡(jiǎn)化，邏輯運(yùn)算可以使用邏輯門電路實(shí)現(xiàn)。理解算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的原理有助于更好地理解計(jì)算機(jī)的工作原理。邏輯運(yùn)算是數(shù)字電路的基礎(chǔ)。1算術(shù)運(yùn)算加、減、乘、除等。2邏輯運(yùn)算與、或、非、異或等。3二進(jìn)制計(jì)算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)。校驗(yàn)碼校驗(yàn)碼是指用于檢測(cè)數(shù)據(jù)在傳輸或存儲(chǔ)過(guò)程中是否發(fā)生錯(cuò)誤的編碼。常見的校驗(yàn)碼包括奇偶校驗(yàn)碼、海明碼和循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CRC）等。奇偶校驗(yàn)碼可以檢測(cè)單個(gè)錯(cuò)誤，海明碼可以檢測(cè)和糾正單個(gè)錯(cuò)誤，CRC可以檢測(cè)多個(gè)錯(cuò)誤。校驗(yàn)碼在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用，可以提高數(shù)據(jù)的可靠性。理解校驗(yàn)碼的原理有助于更好地理解計(jì)算機(jī)的可靠性設(shè)計(jì)。奇偶校驗(yàn)碼檢測(cè)單個(gè)錯(cuò)誤。海明碼檢測(cè)和糾正單個(gè)錯(cuò)誤。CRC檢測(cè)多個(gè)錯(cuò)誤。第三章：存儲(chǔ)系統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序的部件。本章主要介紹了存儲(chǔ)器的分類、主存儲(chǔ)器的組成、高速緩沖存儲(chǔ)器（Cache）以及虛擬存儲(chǔ)器等核心概念。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，可以了解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各種存儲(chǔ)器的特點(diǎn)和作用，為后續(xù)章節(jié)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。深入理解存儲(chǔ)系統(tǒng)的原理有助于更好地理解計(jì)算機(jī)的性能優(yōu)化。存儲(chǔ)器分類不同類型的存儲(chǔ)器。1主存儲(chǔ)器計(jì)算機(jī)主要內(nèi)存。2高速緩存提高存儲(chǔ)器訪問(wèn)速度。3虛擬存儲(chǔ)器擴(kuò)展存儲(chǔ)器容量。4存儲(chǔ)器的分類存儲(chǔ)器可以按照存儲(chǔ)介質(zhì)、存取方式、用途以及在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的位置等進(jìn)行分類。按照存儲(chǔ)介質(zhì)可以分為半導(dǎo)體存儲(chǔ)器和磁表面存儲(chǔ)器等，按照存取方式可以分為隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）、只讀存儲(chǔ)器（ROM）和順序存儲(chǔ)器等，按照用途可以分為主存儲(chǔ)器和輔助存儲(chǔ)器等，按照在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的位置可以分為內(nèi)部存儲(chǔ)器和外部存儲(chǔ)器等。理解存儲(chǔ)器的分類有助于更好地理解不同存儲(chǔ)器的特點(diǎn)和應(yīng)用。存儲(chǔ)介質(zhì)半導(dǎo)體、磁表面等。存取方式隨機(jī)、只讀、順序等。用途主存、輔存等。位置內(nèi)部、外部等。主存儲(chǔ)器的組成主存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中用于存儲(chǔ)當(dāng)前正在運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù)的部件，通常由DRAM芯片組成。主存儲(chǔ)器的主要組成部分包括存儲(chǔ)體、地址寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、地址譯碼器、讀寫控制電路等。存儲(chǔ)體用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，地址寄存器用于存儲(chǔ)要訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元的地址，數(shù)據(jù)寄存器用于存儲(chǔ)要讀取或?qū)懭氲臄?shù)據(jù)，地址譯碼器用于將地址轉(zhuǎn)換為存儲(chǔ)單元的物理地址，讀寫控制電路用于控制數(shù)據(jù)的讀寫操作。理解主存儲(chǔ)器的組成有助于更好地理解其工作原理。1存儲(chǔ)體存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。2地址寄存器存儲(chǔ)單元地址。3數(shù)據(jù)寄存器讀寫數(shù)據(jù)。高速緩沖存儲(chǔ)器（Cache）高速緩沖存儲(chǔ)器（Cache）是一種小容量、高速的存儲(chǔ)器，位于CPU和主存儲(chǔ)器之間，用于存儲(chǔ)CPU頻繁訪問(wèn)的數(shù)據(jù)和指令。Cache的目的是提高CPU訪問(wèn)存儲(chǔ)器的速度，從而提高計(jì)算機(jī)的整體性能。Cache的工作原理是利用程序的局部性原理，將CPU頻繁訪問(wèn)的數(shù)據(jù)和指令存儲(chǔ)在Cache中，當(dāng)CPU需要訪問(wèn)這些數(shù)據(jù)和指令時(shí)，可以直接從Cache中讀取，而不需要訪問(wèn)速度較慢的主存儲(chǔ)器。理解Cache的原理有助于更好地理解計(jì)算機(jī)的性能優(yōu)化。小容量高速存儲(chǔ)器。CPU與主存之間緩存常用數(shù)據(jù)。局部性原理提高訪問(wèn)速度。虛擬存儲(chǔ)器虛擬存儲(chǔ)器是一種將物理存儲(chǔ)器和磁盤空間結(jié)合起來(lái)，為應(yīng)用程序提供比物理存儲(chǔ)器更大的可用存儲(chǔ)空間的存儲(chǔ)技術(shù)。虛擬存儲(chǔ)器的目的是擴(kuò)展存儲(chǔ)器的容量，使得應(yīng)用程序可以使用比物理存儲(chǔ)器更大的地址空間。虛擬存儲(chǔ)器的工作原理是利用操作系統(tǒng)的頁(yè)面置換算法，將不常用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在磁盤上，當(dāng)應(yīng)用程序需要訪問(wèn)這些數(shù)據(jù)時(shí)，再將它們從磁盤加載到物理存儲(chǔ)器中。理解虛擬存儲(chǔ)器的原理有助于更好地理解操作系統(tǒng)的存儲(chǔ)管理。特點(diǎn)描述擴(kuò)展容量提供更大地址空間。頁(yè)面置換管理物理內(nèi)存與磁盤交換。操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)虛擬內(nèi)存的關(guān)鍵。第四章：指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中CPU能夠識(shí)別和執(zhí)行的指令的集合。本章主要介紹了指令格式、尋址方式、指令類型以及RISC和CISC等核心概念。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，可以了解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中指令的組成和功能，為后續(xù)章節(jié)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。深入理解指令系統(tǒng)的原理有助于更好地理解CPU的工作原理。指令格式指令的組成結(jié)構(gòu)。尋址方式尋找操作數(shù)的方法。RISC/CISC指令集架構(gòu)。指令格式指令格式是指指令的結(jié)構(gòu)，通常包括操作碼和地址碼兩部分。操作碼用于指定指令要執(zhí)行的操作，地址碼用于指定操作數(shù)的地址。指令格式的設(shè)計(jì)需要考慮指令的長(zhǎng)度、操作碼的長(zhǎng)度、地址碼的長(zhǎng)度以及尋址方式等因素。不同的指令格式可以支持不同的指令類型和尋址方式。理解指令格式的設(shè)計(jì)有助于更好地理解CPU的工作原理。操作碼指定操作類型。地址碼指定操作數(shù)地址。尋址方式尋址方式是指尋找操作數(shù)地址的方法。常見的尋址方式包括立即尋址、直接尋址、間接尋址、寄存器尋址、寄存器間接尋址、相對(duì)尋址、基址尋址和變址尋址等。不同的尋址方式可以提供不同的靈活性和效率。選擇合適的尋址方式可以提高程序的執(zhí)行效率。理解尋址方式的原理有助于更好地理解CPU的工作原理。不同的尋址方式適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景。立即尋址操作數(shù)在指令中。直接尋址指令中包含操作數(shù)地址。間接尋址指令中包含操作數(shù)地址的地址。指令類型指令類型是指指令的功能分類，通常包括數(shù)據(jù)傳送指令、算術(shù)運(yùn)算指令、邏輯運(yùn)算指令、移位指令、控制轉(zhuǎn)移指令、輸入輸出指令以及其他指令等。數(shù)據(jù)傳送指令用于在存儲(chǔ)器和寄存器之間傳送數(shù)據(jù)，算術(shù)運(yùn)算指令用于進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，邏輯運(yùn)算指令用于進(jìn)行邏輯運(yùn)算，移位指令用于進(jìn)行移位操作，控制轉(zhuǎn)移指令用于改變程序的執(zhí)行順序，輸入輸出指令用于進(jìn)行輸入輸出操作。理解指令類型有助于更好地理解CPU的功能。數(shù)據(jù)傳送寄存器與內(nèi)存間數(shù)據(jù)移動(dòng)。1算術(shù)運(yùn)算加減乘除等。2邏輯運(yùn)算與或非等。3RISC和CISCRISC（精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)）和CISC（復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)）是兩種不同的指令集架構(gòu)。RISC的特點(diǎn)是指令集精簡(jiǎn)、指令長(zhǎng)度固定、尋址方式簡(jiǎn)單、寄存器數(shù)量多以及采用流水線技術(shù)等。CISC的特點(diǎn)是指令集復(fù)雜、指令長(zhǎng)度不固定、尋址方式多樣、寄存器數(shù)量少以及不便于采用流水線技術(shù)等。RISC和CISC各有優(yōu)缺點(diǎn)，適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景。理解RISC和CISC的特點(diǎn)有助于更好地選擇合適的CPU架構(gòu)。特點(diǎn)RISCCISC指令集精簡(jiǎn)復(fù)雜指令長(zhǎng)度固定不固定尋址方式簡(jiǎn)單多樣第五章：中央處理器（CPU）中央處理器（CPU）是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心部件，負(fù)責(zé)執(zhí)行指令和控制計(jì)算機(jī)的運(yùn)行。本章主要介紹了CPU的功能和組成、指令執(zhí)行過(guò)程、控制器的設(shè)計(jì)以及流水線技術(shù)等核心概念。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，可以深入了解CPU的工作原理，為后續(xù)章節(jié)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。理解CPU的原理有助于更好地理解計(jì)算機(jī)的性能優(yōu)化。功能組成CPU的各個(gè)組成部分。執(zhí)行過(guò)程指令的執(zhí)行步驟。流水線提高CPU效率的技術(shù)。CPU的功能和組成CPU的功能是執(zhí)行指令和控制計(jì)算機(jī)的運(yùn)行。CPU的主要組成部分包括運(yùn)算器、控制器、寄存器組以及內(nèi)部總線等。運(yùn)算器負(fù)責(zé)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算，控制器負(fù)責(zé)控制指令的執(zhí)行順序和協(xié)調(diào)各個(gè)部件的工作，寄存器組用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和指令，內(nèi)部總線用于連接各個(gè)部件。理解CPU的功能和組成有助于更好地理解CPU的工作原理。運(yùn)算器算術(shù)邏輯運(yùn)算。1控制器指令執(zhí)行控制。2寄存器組數(shù)據(jù)指令存儲(chǔ)。3指令執(zhí)行過(guò)程指令執(zhí)行過(guò)程是指CPU執(zhí)行一條指令的步驟，通常包括取指令、譯碼、執(zhí)行、訪存和寫回等階段。取指令是指從存儲(chǔ)器中取出指令，譯碼是指將指令的操作碼轉(zhuǎn)換為控制信號(hào)，執(zhí)行是指根據(jù)控制信號(hào)執(zhí)行指令指定的操作，訪存是指訪問(wèn)存儲(chǔ)器讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)，寫回是指將執(zhí)行結(jié)果寫回寄存器或存儲(chǔ)器。理解指令執(zhí)行過(guò)程有助于更好地理解CPU的工作原理。取指令從內(nèi)存獲取指令。譯碼解析指令操作碼。執(zhí)行執(zhí)行指令操作。訪存訪問(wèn)內(nèi)存讀寫數(shù)據(jù)。寫回結(jié)果寫回寄存器?？刂破鞯脑O(shè)計(jì)控制器是CPU中負(fù)責(zé)控制指令執(zhí)行順序和協(xié)調(diào)各個(gè)部件工作的部件?？刂破鞯脑O(shè)計(jì)方法包括硬布線控制器和微程序控制器。硬布線控制器是指使用硬件電路實(shí)現(xiàn)控制器的功能，微程序控制器是指使用微程序?qū)崿F(xiàn)控制器的功能。硬布線控制器的速度快，但靈活性差，微程序控制器的速度慢，但靈活性好。理解控制器的設(shè)計(jì)方法有助于更好地理解CPU的工作原理。硬布線控制器速度快，靈活性差。微程序控制器速度慢，靈活性好。流水線技術(shù)流水線技術(shù)是指將指令的執(zhí)行過(guò)程分解為多個(gè)階段，使得多條指令可以同時(shí)在不同的階段執(zhí)行，從而提高CPU的吞吐量。流水線技術(shù)的目的是提高CPU的效率，使得CPU可以在單位時(shí)間內(nèi)執(zhí)行更多的指令。流水線技術(shù)會(huì)受到數(shù)據(jù)相關(guān)、控制相關(guān)和結(jié)構(gòu)相關(guān)等因素的影響。理解流水線技術(shù)的原理有助于更好地理解CPU的性能優(yōu)化。優(yōu)點(diǎn)提高CPU吞吐量。缺點(diǎn)受相關(guān)性影響。目標(biāo)提高CPU效率。第六章：總線系統(tǒng)總線系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中用于連接各個(gè)部件的通道。本章主要介紹了總線的概念和分類、總線的結(jié)構(gòu)、總線的仲裁以及總線的定時(shí)等核心概念。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，可以了解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中總線的作用和工作原理，為后續(xù)章節(jié)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。理解總線系統(tǒng)的原理有助于更好地理解計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)集成。總線概念連接計(jì)算機(jī)各部件的通道。總線仲裁解決總線使用沖突的方法?？偩€定時(shí)控制總線數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)序。總線的概念和分類總線是指連接計(jì)算機(jī)各個(gè)部件的一組公共信號(hào)線，用于在各個(gè)部件之間傳輸數(shù)據(jù)、地址和控制信號(hào)?？偩€可以按照功能、傳輸方式和連接方式等進(jìn)行分類。按照功能可以分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線，按照傳輸方式可以分為并行總線和串行總線，按照連接方式可以分為內(nèi)部總線和外部總線。理解總線的概念和分類有助于更好地理解總線的作用和特點(diǎn)。數(shù)據(jù)總線傳輸數(shù)據(jù)。地址總線傳輸?shù)刂贰？刂瓶偩€傳輸控制信號(hào)。總線的結(jié)構(gòu)總線的結(jié)構(gòu)是指總線的物理連接方式，常見的總線結(jié)構(gòu)包括單總線結(jié)構(gòu)、雙總線結(jié)構(gòu)和多總線結(jié)構(gòu)。單總線結(jié)構(gòu)是指所有的部件都連接到同一條總線上，雙總線結(jié)構(gòu)是指將存儲(chǔ)器和I/O設(shè)備分別連接到不同的總線上，多總線結(jié)構(gòu)是指使用多條總線連接不同的部件。不同的總線結(jié)構(gòu)可以提供不同的性能和靈活性。理解總線的結(jié)構(gòu)有助于更好地理解計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)集成。單總線所有部件共享。1雙總線存儲(chǔ)與I/O分離。2多總線多條總線連接。3總線的仲裁總線的仲裁是指當(dāng)多個(gè)部件同時(shí)請(qǐng)求使用總線時(shí)，確定哪個(gè)部件可以使用總線的過(guò)程。總線的仲裁方法包括集中式仲裁和分布式仲裁。集中式仲裁是指由一個(gè)centralarbiter確定哪個(gè)部件可以使用總線，分布式仲裁是指由各個(gè)部件通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)的方式確定哪個(gè)部件可以使用總線。不同的仲裁方法可以提供不同的公平性和效率。理解總線的仲裁有助于更好地理解總線的控制。集中式仲裁由centralarbiter確定。分布式仲裁部件競(jìng)爭(zhēng)使用?？偩€的定時(shí)總線的定時(shí)是指控制總線數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)序。總線的定時(shí)方式包括同步定時(shí)和異步定時(shí)。同步定時(shí)是指使用統(tǒng)一的時(shí)鐘信號(hào)控制總線的數(shù)據(jù)傳輸，異步定時(shí)是指使用握手信號(hào)控制總線的數(shù)據(jù)傳輸。同步定時(shí)的速度快，但靈活性差，異步定時(shí)的速度慢，但靈活性好。理解總線的定時(shí)有助于更好地理解總線的控制。1同步定時(shí)統(tǒng)一時(shí)鐘控制。2異步定時(shí)握手信號(hào)控制。第七章：輸入/輸出（I/O）系統(tǒng)輸入/輸出（I/O）系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中用于與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的部件。本章主要介紹了I/O設(shè)備、I/O接口、I/O控制方式以及中斷技術(shù)和DMA方式等核心概念。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，可以了解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中I/O系統(tǒng)的組成和工作原理，為后續(xù)章節(jié)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。深入理解I/O系統(tǒng)的原理有助于更好地理解計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)集成。I/O設(shè)備各種輸入輸出設(shè)備。I/O接口連接I/O設(shè)備與總線的部件。中斷技術(shù)CPU響應(yīng)I/O請(qǐng)求的方式。I/O設(shè)備I/O設(shè)備是指用于與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的外部設(shè)備，常見的I/O設(shè)備包括鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器、打印機(jī)、硬盤、光盤驅(qū)動(dòng)器以及網(wǎng)絡(luò)接口等。不同的I/O設(shè)備具有不同的特點(diǎn)和功能。鍵盤和鼠標(biāo)用于輸入數(shù)據(jù)，顯示器和打印機(jī)用于輸出數(shù)據(jù)，硬盤和光盤驅(qū)動(dòng)器用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)接口用于進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。理解I/O設(shè)備的特點(diǎn)有助于更好地理解計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)集成。輸入設(shè)備鍵盤、鼠標(biāo)等。輸出設(shè)備顯示器、打印機(jī)等。存儲(chǔ)設(shè)備硬盤、光盤等。通信設(shè)備網(wǎng)絡(luò)接口。I/O接口I/O接口是指連接I/O設(shè)備與總線的部件，負(fù)責(zé)進(jìn)行數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換、電平轉(zhuǎn)換、時(shí)序控制以及設(shè)備選擇等功能。I/O接口的主要組成部分包括數(shù)據(jù)寄存器、控制寄存器、狀態(tài)寄存器以及地址譯碼電路等。數(shù)據(jù)寄存器用于存儲(chǔ)要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，控制寄存器用于存儲(chǔ)控制信號(hào)，狀態(tài)寄存器用于存儲(chǔ)設(shè)備的狀態(tài)信息，地址譯碼電路用于選擇要訪問(wèn)的I/O設(shè)備。理解I/O接口的功能和組成有助于更好地理解計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)集成。數(shù)據(jù)寄存器存儲(chǔ)傳輸數(shù)據(jù)?？刂萍拇嫫鞔鎯?chǔ)控制信號(hào)。狀態(tài)寄存器存儲(chǔ)設(shè)備狀態(tài)。I/O控制方式I/O控制方式是指CPU控制I/O設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞剑Ｒ姷腎/O控制方式包括程序查詢方式、中斷方式和DMA方式。程序查詢方式是指CPU通過(guò)不斷查詢I/O設(shè)備的狀態(tài)來(lái)判斷是否可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，中斷方式是指I/O設(shè)備在準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)后向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求，DMA方式是指I/O設(shè)備可以直接與存儲(chǔ)器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，而不需要CPU的參與。不同的I/O控制方式可以提供不同的效率和靈活性。理解I/O控制方式的特點(diǎn)有助于更好地理解計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)集成。程序查詢CPU輪詢?cè)O(shè)備狀態(tài)。1中斷方式設(shè)備中斷請(qǐng)求CPU。2DMA方式設(shè)備直接訪問(wèn)內(nèi)存。3中斷技術(shù)中斷技術(shù)是指當(dāng)I/O設(shè)備需要CPU服務(wù)時(shí)，向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求，CPU暫停當(dāng)前正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)而處理I/O設(shè)備的請(qǐng)求，處理完成后再返回到原來(lái)的程序繼續(xù)執(zhí)行。中斷技術(shù)可以提高CPU的利用率和系統(tǒng)的響應(yīng)速度。中斷技術(shù)涉及中斷請(qǐng)求、中斷響應(yīng)、中斷處理和中斷返回等過(guò)程。理解中斷技術(shù)的原理有助于更好地理解計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)集成。中斷請(qǐng)求設(shè)備請(qǐng)求CPU服務(wù)。中斷響應(yīng)CPU暫停當(dāng)前程序。中斷處理CPU處理中斷請(qǐng)求。中斷返回返回原程序執(zhí)行。DMA方式DMA（直接存儲(chǔ)器訪問(wèn)）方式是指I/O設(shè)備可以直接與存儲(chǔ)器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，而不需要CPU的參與。DMA方式可以大大提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣龋瑴p輕CPU的負(fù)擔(dān)。DMA方式需要DMA控制器（DMAC）的參與，DMAC負(fù)責(zé)控制數(shù)據(jù)的傳輸過(guò)程。DMA方式適用于高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱?chǎng)合，如硬盤、光盤驅(qū)動(dòng)器以及網(wǎng)絡(luò)接口等。理解DMA方式的原理有助于更好地理解計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)集成。1I/O設(shè)備發(fā)起數(shù)據(jù)傳輸。2DMAC控制數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程。3存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)傳輸目的地。第八章：現(xiàn)代計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)是指在傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的各種新的體系結(jié)構(gòu)，主要包括并行處理技術(shù)、多核處理器、集群系統(tǒng)以及分布式系統(tǒng)等。這些新的體系結(jié)構(gòu)可以提高計(jì)算機(jī)的性能、可靠性和可擴(kuò)展性。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，可以了解現(xiàn)代計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)，為后續(xù)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。深入理解現(xiàn)代計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的原理有助于更好地理解計(jì)算機(jī)的未來(lái)發(fā)展方向。并行處理提高計(jì)算速度。多核處理器提高CPU性能。分布式系統(tǒng)提高系統(tǒng)可靠性。并行處理技術(shù)并行處理技術(shù)是指在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中同時(shí)執(zhí)行多個(gè)任務(wù)或指令的技術(shù)。并行處理技術(shù)可以提高計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度和吞吐量。并行處理技術(shù)包括指令級(jí)并行、數(shù)據(jù)級(jí)并行、任務(wù)級(jí)并行以及線程級(jí)并行等。指令級(jí)并行是指同時(shí)執(zhí)行多條指令，數(shù)據(jù)級(jí)并行是指同時(shí)對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行相同的操作，任務(wù)級(jí)并行是指同時(shí)執(zhí)行多個(gè)任務(wù)，線程級(jí)并行是指同時(shí)執(zhí)行多個(gè)線程。理解并行處理技術(shù)的原理有助于更好地理解計(jì)算機(jī)的性能優(yōu)化。類型描述指令級(jí)并行同時(shí)執(zhí)行多條指令。數(shù)據(jù)級(jí)并行同時(shí)操作多個(gè)數(shù)據(jù)。任務(wù)級(jí)并行同時(shí)執(zhí)行多個(gè)任務(wù)。多核處理器多核處理器是指在一個(gè)CPU芯片上集成多個(gè)處理核心的處理器。多核處理器可以同時(shí)執(zhí)行多個(gè)線程，從而提高CPU的性能。多核處理器可以分為對(duì)稱多處理器（SMP）和非對(duì)稱多處理器（AMP）。SMP是指所有的處理核心共享相同的存儲(chǔ)器和I/O設(shè)備，AMP是指不同的處理核心具有不同的存儲(chǔ)器和I/O設(shè)備。理解多核處理器的原理有助于更好地理解CPU的性能優(yōu)化。多個(gè)核心提高并行計(jì)算能力。共享資源SMP架構(gòu)共享內(nèi)存和I/O。獨(dú)立資源AMP架構(gòu)獨(dú)立內(nèi)存和I/O。集群系統(tǒng)集群系統(tǒng)是指將多臺(tái)計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，組成一個(gè)統(tǒng)一的計(jì)算資源池。集群系統(tǒng)可以提高計(jì)算機(jī)的可靠性、可擴(kuò)展性和性能。集群系統(tǒng)可以分為同構(gòu)集群和異構(gòu)集群。同構(gòu)集群是指所有的計(jì)算機(jī)具有相同的硬件和軟件配置，異構(gòu)集群是指不同的計(jì)算機(jī)具有不同的硬件和軟件配置。集群系統(tǒng)適用于需要高性能計(jì)算和高可靠性的場(chǎng)合。理解集群系統(tǒng)的原理有助于更好地理解分布式計(jì)算。網(wǎng)絡(luò)連接多臺(tái)計(jì)算機(jī)互聯(lián)。1資源池共享計(jì)算資源。2提高性能增強(qiáng)可靠性和擴(kuò)展性。3分布式系統(tǒng)分布式系統(tǒng)是指將多個(gè)計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，組成一個(gè)協(xié)同工作的系統(tǒng)。分布式系統(tǒng)可以提高計(jì)算機(jī)的可靠性、可擴(kuò)展性和性能。分布式系統(tǒng)具有分布性、并發(fā)性、可靠性和透明性等特點(diǎn)。分布性是指系統(tǒng)中的各個(gè)部件分布在不同的計(jì)算機(jī)上，并發(fā)性是指系統(tǒng)可以同時(shí)處理多個(gè)請(qǐng)求，可靠性是指系統(tǒng)在部分部件發(fā)生故障時(shí)仍然可以正常工作，透明性是指用戶在使用系統(tǒng)時(shí)不需要關(guān)心系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。理解分布式系統(tǒng)的原理有助于更好地理解云計(jì)算。分布性部件分布在不同計(jì)算機(jī)上。并發(fā)性同時(shí)處理多個(gè)請(qǐng)求。可靠性部分故障不影響整體運(yùn)行。透明性用戶無(wú)需關(guān)心內(nèi)部結(jié)構(gòu)。重點(diǎn)概念梳理：第一章第一章的重點(diǎn)概念包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)、馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)以及計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)等。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以看作是一個(gè)多層次的結(jié)構(gòu)，從下往上依次為硬件層、操作系統(tǒng)層、系統(tǒng)軟件層和應(yīng)用軟件層。馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，其核心思想包括采用二進(jìn)制表示數(shù)據(jù)和指令、采用存儲(chǔ)程序控制方式以及由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部件組成。計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)包括吞吐量、響應(yīng)時(shí)間、利用率、處理機(jī)字長(zhǎng)、總線寬度、主存容量、主頻、CPI、MIPS、FLOPS等。理解這些重點(diǎn)概念有助于更好地理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述。1層次結(jié)構(gòu)硬件、操作系統(tǒng)、系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件。2馮·諾依曼二進(jìn)制、存儲(chǔ)程序、五大部件。3性能指標(biāo)吞吐量、響應(yīng)時(shí)間、利用率等。重點(diǎn)概念梳理：第二章第二章的重點(diǎn)概念包括進(jìn)制轉(zhuǎn)換、定點(diǎn)數(shù)的表示、浮點(diǎn)數(shù)的表示、算術(shù)運(yùn)算與邏輯運(yùn)算以及校驗(yàn)碼等。進(jìn)制轉(zhuǎn)換是指將一個(gè)數(shù)從一種進(jìn)制表示轉(zhuǎn)換為另一種進(jìn)制表示。定點(diǎn)數(shù)是指小數(shù)點(diǎn)位置固定的數(shù)，浮點(diǎn)數(shù)是指小數(shù)點(diǎn)位置不固定的數(shù)。算術(shù)運(yùn)算包括加、減、乘、除等運(yùn)算，邏輯運(yùn)算包括與、或、非、異或等運(yùn)算。校驗(yàn)碼是指用于檢測(cè)數(shù)據(jù)在傳輸或存儲(chǔ)過(guò)程中是否發(fā)生錯(cuò)誤的編碼。理解這些重點(diǎn)概念有助于更好地理解數(shù)據(jù)的表示和運(yùn)算。進(jìn)制轉(zhuǎn)換不同進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換。定點(diǎn)數(shù)小數(shù)點(diǎn)位置固定。浮點(diǎn)數(shù)小數(shù)點(diǎn)位置不固定。重點(diǎn)概念梳理：第三章第三章的重點(diǎn)概念包括存儲(chǔ)器的分類、主存儲(chǔ)器的組成、高速緩沖存儲(chǔ)器（Cache）以及虛擬存儲(chǔ)器等。存儲(chǔ)器可以按照存儲(chǔ)介質(zhì)、存取方式、用途以及在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的位置等進(jìn)行分類。主存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中用于存儲(chǔ)當(dāng)前正在運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù)的部件，高速緩沖存儲(chǔ)器（Cache）是一種小容量、高速的存儲(chǔ)器，位于CPU和主存儲(chǔ)器之間，虛擬存儲(chǔ)器是一種將物理存儲(chǔ)器和磁盤空間結(jié)合起來(lái)，為應(yīng)用程序提供比物理存儲(chǔ)器更大的可用存儲(chǔ)空間的存儲(chǔ)技術(shù)。理解這些重點(diǎn)概念有助于更好地理解存儲(chǔ)系統(tǒng)。存儲(chǔ)器分類多種存儲(chǔ)器類型。1主存儲(chǔ)器存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)。2高速緩存提高訪問(wèn)速度。3重點(diǎn)概念梳理：第四章第四章的重點(diǎn)概念包括指令格式、尋址方式、指令類型以及RISC和CISC等。指令格式是指指令的結(jié)構(gòu)，通常包括操作碼和地址碼兩部分。尋址方式是指尋找操作數(shù)地址的方法。指令類型是指指令的功能分類，通常包括數(shù)據(jù)傳送指令、算術(shù)運(yùn)算指令、邏輯運(yùn)算指令、移位指令、控制轉(zhuǎn)移指令、輸入輸出指令以及其他指令等。RISC（精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)）和CISC（復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)）是兩種不同的指令集架構(gòu)。理解這些重點(diǎn)概念有助于更好地理解指令系統(tǒng)。1指令格式指令結(jié)構(gòu)組成。2尋址方式尋找操作數(shù)地址。3指令類型指令功能分類。重點(diǎn)概念梳理：第五章第五章的重點(diǎn)概念包括CPU的功能和組成、指令執(zhí)行過(guò)程、控制器的設(shè)計(jì)以及流水線技術(shù)等。CPU的功能是執(zhí)行指令和控制計(jì)算機(jī)的運(yùn)行。CPU的主要組成部分包括運(yùn)算器、控制器、寄存器組以及內(nèi)部總線等。指令執(zhí)行過(guò)程是指CPU執(zhí)行一條指令的步驟，通常包括取指令、譯碼、執(zhí)行、訪存和寫回等階段。流水線技術(shù)是指將指令的執(zhí)行過(guò)程分解為多個(gè)階段，使得多條指令可以同時(shí)在不同的階段執(zhí)行，從而提高CPU的吞吐量。理解這些重點(diǎn)概念有助于更好地理解中央處理器。CPU功能執(zhí)行指令控制運(yùn)行。執(zhí)行過(guò)程取指、譯碼、執(zhí)行、訪存、寫回。流水線提高CPU吞吐量。重點(diǎn)概念梳理：第六章第六章的重點(diǎn)概念包括總線的概念和分類、總線的結(jié)構(gòu)、總線的仲裁以及總線的定時(shí)等。總線是指連接計(jì)算機(jī)各個(gè)部件的一組公共信號(hào)線，用于在各個(gè)部件之間傳輸數(shù)據(jù)、地址和控制信號(hào)?？偩€可以按照功能、傳輸方式和連接方式等進(jìn)行分類?？偩€的結(jié)構(gòu)是指總線的物理連接方式，常見的總線結(jié)構(gòu)包括單總線結(jié)構(gòu)、雙總線結(jié)構(gòu)和多總線結(jié)構(gòu)?？偩€的仲裁是指當(dāng)多個(gè)部件同時(shí)請(qǐng)求使用總線時(shí)，確定哪個(gè)部件可以使用總線的過(guò)程。總線的定時(shí)是指控制總線數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)序。理解這些重點(diǎn)概念有助于更好地理解總線系統(tǒng)。概念描述總線概念連接計(jì)算機(jī)各部件的通道?？偩€結(jié)構(gòu)單總線、雙總線、多總線。總線仲裁確定總線使用權(quán)。重點(diǎn)概念梳理：第七章第七章的重點(diǎn)概念包括I/O設(shè)備、I/O接口、I/O控制方式以及中斷技術(shù)和DMA方式等。I/O設(shè)備是指用于與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的外部設(shè)備。I/O接口是指連接I/O設(shè)備與總線的部件，負(fù)責(zé)進(jìn)行數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換、電平轉(zhuǎn)換、時(shí)序控制以及設(shè)備選擇等功能。I/O控制方式是指CPU控制I/O設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?。中斷技術(shù)是指當(dāng)I/O設(shè)備需要CPU服務(wù)時(shí)，向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求。DMA（直接存儲(chǔ)器訪問(wèn)）方式是指I/O設(shè)備可以直接與存儲(chǔ)器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，而不需要CPU的參與。理解這些重點(diǎn)概念有助于更好地理解輸入/輸出系統(tǒng)。1I/O設(shè)備鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器等。2I/O接口連接設(shè)備與總線。3I/O控制程序查詢、中斷、DMA。重點(diǎn)概念梳理：第八章第八章的重點(diǎn)概念包括并行處理技術(shù)、多核處理器、集群系統(tǒng)以及分布式系統(tǒng)等。并行處理技術(shù)是指在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中同時(shí)執(zhí)行多個(gè)任務(wù)或指令的技術(shù)。多核處理器是指在一個(gè)CPU芯片上集成多個(gè)處理核心的處理器。集群系統(tǒng)是指將多臺(tái)計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，組成一個(gè)統(tǒng)一的計(jì)算資源池。分布式系統(tǒng)是指將多個(gè)計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，組成一個(gè)協(xié)同工作的系統(tǒng)。理解這些重點(diǎn)概念有助于更好地理解現(xiàn)代計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)。1并行處理同時(shí)執(zhí)行多個(gè)任務(wù)。2多核處理器單芯片多核心。3集群系統(tǒng)多機(jī)組成資源池。4分布式系統(tǒng)協(xié)同工作多機(jī)系統(tǒng)。典型例題解析：數(shù)據(jù)表示數(shù)據(jù)表示是計(jì)算機(jī)組成原理的重要組成部分，也是考試的重點(diǎn)內(nèi)容之一。常見的例題包括進(jìn)制轉(zhuǎn)換、定點(diǎn)數(shù)的表示和運(yùn)算、浮點(diǎn)數(shù)的表示和運(yùn)算以及校驗(yàn)碼等。例如，將一個(gè)十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，或者將一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為IEEE754標(biāo)準(zhǔn)的表示形式，或者計(jì)算兩個(gè)補(bǔ)碼表示的定點(diǎn)數(shù)的加減運(yùn)算，或者計(jì)算海明碼的校驗(yàn)位等。通過(guò)對(duì)這些典型例題的解析，可以鞏固對(duì)數(shù)據(jù)表示相關(guān)知識(shí)的理解和應(yīng)用。熟練掌握數(shù)據(jù)表示方法是解決相關(guān)問(wèn)題的關(guān)鍵。進(jìn)制轉(zhuǎn)換十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制。定點(diǎn)數(shù)運(yùn)算補(bǔ)碼加減法。浮點(diǎn)數(shù)表示IEEE754標(biāo)準(zhǔn)。典型例題解析：存儲(chǔ)系統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)組成原理的重要組成部分，也是考試的重點(diǎn)內(nèi)容之一。常見