计算机组成原理(第二版)唐朔飞 各章节知识点
《计算机组成原理》唐朔飞第二版_笔记
《计算机组成原理》唐朔飞第⼆版_笔记
第1章概论
1，计算机系统的软硬件概念
1）硬件：计算机的实体部分，它由看得见摸得着的各种电⼦元器件，各类光、电、机设备的实物组成，如主机、外部设备等。
2）软件：由⼈们事先编制的具有各类特殊功能的程序组成，分为系统软件和应⽤软件。
①系统软件⼜称为系统程序，主要⽤来管理整个计算机系统，监视服务，使系统资源得到合理的调度，⾼效运⾏。它包括：标准程序库、语⾔处理程序（编译程序）、操作系统、、服务程序（如诊断、调试、连接程序）、数据库管理系统、⽹络
软件等。
②应⽤软件⼜称应⽤程序，它是⽤户根据任务需要所编制的各种程序，如科学计算程序、数据处理程序、过程控制程序、实物管理程序。
2、计算机系统的层次结构：
1）硬联逻辑级：第零级是硬联逻辑级，这是计算机的内核，由门，触发器等逻辑电路组成。
2）微程序级：第⼀级是微程序级。这级的机器语⾔是微指令集，程序员⽤微指令编写的微程序，⼀般是直接由硬件执⾏的。
3）传统机器级：第⼆级是传统机器级，这级的机器语⾔是该机的指令集，程序员⽤机器指令编写的程序可以由微程序进⾏解释。
操作
4）系统级：第三级是操作系统级，从操作系统的基本功能来看，⼀⽅⾯它要直接管理传统机器中的软硬件资源，另⼀⽅⾯它⼜是传统机器的延伸。
5）汇编语⾔级：第四级是汇编语⾔级，这级的机器语⾔是汇编语⾔，完成汇编语⾔翻译的程序叫做汇编程序。
6）⾼级语⾔级：第五级是⾼级语⾔级，这级的机器语⾔就是各种⾼级语⾔，通常⽤编译程序来完成⾼级语⾔翻译的⼯作。
7）应⽤语⾔级：第六级是应⽤语⾔级，这⼀级是为了使计算机满⾜某种⽤途⽽专门设计的，因此这⼀级语⾔就是各种⾯向问题的应⽤语⾔。
计算机组成原理(唐朔飞) 复习资料
第1章计算机系统概论
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。
2. 如何理解计算机的层次结构？
答：计算机硬件、系统软件和应用软件构成了计算机系统的三个层次结构。
（1）硬件系统是最内层的，它是整个计算机系统的基础和核心。
（2）系统软件在硬件之外，为用户提供一个基本操作界面。
（3）应用软件在最外层，为用户提供解决具体问题的应用系统界面。
通常将硬件系统之外的其余层称为虚拟机。各层次之间关系密切，上层是下层的扩展，下层是上层的基础，各层次的划分不是绝对的。3. 说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别及其联系。
答：机器语言是计算机硬件能够直接识别的语言，汇编语言是机器语言的符号表示，高级语言是面向算法的语言。高级语言编写的程序（源程序）处于最高层，必须翻译成汇编语言，再由汇编程序汇编成机器语言（目标程序）之后才能被执行。
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；
计算机组成原理(第2版)--唐朔飞
i =1
与 CPU 中的 寄存器位数 有关
n
2.运算速度
MIPS CPI
每秒执行百万条指令
执行一条指令所需时钟周期数
FLOPS 每秒浮点运算次数
3.存储容量
存放二进制信息的总位数 存储单元个数 ×存储字长 如
1.3
主存容量
字节数 如 字节数
MAR MDR 容量 10 8 1 K × 8位 16 32 64 K × 32位
余数在ACC中
(3)控制器的基本组成
完成 一条 指令 取指令 PC
1.2
取指 访存
执行 访存
分析指令
执行指令
IR
CU
CU
IR
PC
PC 存放当前欲执行指令的地址， 具有计数功能（PC）+ 1 PC IR 存放当前欲执行的指令 CU 控制单元
(4)主机完成一条指令的过程
以取数指令为例 CPU
…
ACC MQ
程序 —— 运算的 全部步骤 指令 —— 每 一个步骤
1.2
编程举例
计算
取x
1.2
ax2 + bx + c = (ax + b)x + c
至运算器中 取x
加b 加c
至运算器中
在运算器中 在运算器中
计算机组成原理课后解答(第二版)_唐朔飞_第七章
4）基址寻址适用于程序的动态重定 位，变址寻址适用于数组或字符串处理， 适用场合不同。
11. 画出先变址再间址及先间址再变址的寻址过 程示意图。
解：1）先变址再间址寻址过程简单示意如下： EA=[(IX)+A]， (IX)+1IX
EA1= (PC) +8 = 2002H+0008H = 200AH
EA2= (PC) –9 =2002H+FFF7H = 1FF9H
16. 某机主存容量为4M16位，且 存储字长等于指令字长，若该机指令系 统可完成108种操作，操作码位数固定， 且具有直接、间接、变址、基址、相对、 立即等六种寻址方式，试回答以下问题。
一地址指令条数 =3×26 =192条
8. 某机指令字长16位，每个操作数 的地址码为6位，设操作码长度固定，
指令分为零地址、一地址和二地址三种
格式。若零地址指令有M种，一地址指 令有N种，则二地址指令最多有几种？
若操作码位数可变，则二地址指令最多
允许有几种？
解：1）若采用定长操作码时，二 地址指令格式如下：
指令操作码分配方案如下：
指令操作码分配方案
4位OP 0000， ……， A1，A2，A3；8条三地址指令 0111， 1000，0000， ……，……， A2，A3；16条二地址指令 1000，1111， 1001，0000，0000， ……，……，……， A3；100条一地址指令 1001，0110，0011， 1001，0110，0100， ……，……，……， 冗余编码 1001，1111，1111， 可用来扩充一、零地址指令条数 1010， ……， 冗余编码 1111， 可用来扩充三、二、一、零地址指令条数
计算机组成原理-第二版-唐朔飞著-课后习题答案完整
第1章计算机系统概论
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。
2. 如何理解计算机的层次结构？
答：计算机硬件、系统软件和应用软件构成了计算机系统的三个层次结构。
（1）硬件系统是最内层的，它是整个计算机系统的基础和核心。
（2）系统软件在硬件之外，为用户提供一个基本操作界面。
（3）应用软件在最外层，为用户提供解决具体问题的应用系统界面。
通常将硬件系统之外的其余层称为虚拟机。各层次之间关系密切，上层是下层的扩展，下层是上层的基础，各层次的划分不是绝对的。
3. 说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别及其联系。
答：机器语言是计算机硬件能够直接识别的语言，汇编语言是机器语言的符号表示，高级语言是面向算法的语言。高级语言编写的程序（源程序）处于最高层，必须翻译成汇编语言，再由汇编程序汇编成机器语言（目标程序）之后才能被执行。
4. 如何理解计算机组成和计算机体系结构？
答：计算机体系结构是指那些能够被程序员所见到的计算机系统的属性，如指令系统、数据类型、寻址技术组成及I/O机理等。计算机组成是指如何实现计算机体系结构所体现的属性，包含对程序员透明的硬件细节，如组成计算机系统的各个功能部件的结构和功能，及相互连接方法等。
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
计算机组成原理答案 唐朔飞
目录
（~第2、5章应该不需要答案~）
第一章 (1)
第三章 (2)
第四章 (3)
第六章 (4)
第七章 (9)
第八章 (9)
第九章 (10)
第一章
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：指计算机的物理实体。
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）。
8. 解释下列英文缩写的中文含义：
CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS
解：全面的回答应分英文全称、中文名、功能三部分。
CPU：Central Processing Unit，中央处理机（器），是计算机硬件的核心部件，主要由运算器和控制器组成。
PC：Program Counter，程序计数器，其功能是存放当前欲执行指令的地址，并可自动计数形成下一条指令地址。
IR：Instruction Register，指令寄存器，其功能是存放当前正在执行的指令。
计算机组成原理第二版唐朔飞课后习题答案分解
第1章计算机系统概论
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。
2. 如何理解计算机的层次结构？
答：计算机硬件、系统软件和应用软件构成了计算机系统的三个层次结构。
（1）硬件系统是最内层的，它是整个计算机系统的基础和核心。
（2）系统软件在硬件之外，为用户提供一个基本操作界面。
（3）应用软件在最外层，为用户提供解决具体问题的应用系统界面。
通常将硬件系统之外的其余层称为虚拟机。各层次之间关系密切，上层是下层的扩展，下层是上层的基础，各层次的划分不是绝对的。
3. 说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别及其联系。
答：机器语言是计算机硬件能够直接识别的语言，汇编语言是机器语言的符号表示，高级语言是面向算法的语言。高级语言编写的程序（源程序）处于最高层，必须翻译成汇编语言，再由汇编程序汇编成机器语言（目标程序）之后才能被执行。
4. 如何理解计算机组成和计算机体系结构？
答：计算机体系结构是指那些能够被程序员所见到的计算机系统的属性，如指令系统、数据类型、寻址技术组成及I/O机理等。计算机组成是指如何实现计算机体系结构所体现的属性，包含对程序员透明的硬件细节，如组成计算机系统的各个功能部件的结构和功能，及相互连接方法等。
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
唐朔飞版 计算机组成原理总结复习
例题
用一条5个功能段的浮点加法器流水线计算
10
F Ai 。每个功能段的延迟时间均相等， i 1
流水线的输出端与输入端之间有直接数据通路， 而且设置有足够的缓冲寄存器。要求用尽可能 短的时间完成计算，画出流水线时空图，计算 流水线的实际吞吐率、加速比和效率。
假设每个功能段的延迟时间为△t。
微指令格式 不同机器有不同的微指令格式，就其共性来说，
大致可归纳为两大类，即水平型微指令和垂直型微 指令。 （1）水平型微指令：一次能定义多个微命令（控制 执行多个微操作）的微指令。 （2）垂直型微指令：一次只能执行一个微命令的微 指令。 （3）混合型微指令：水平型微指令和垂直型微指令 各有其优缺点。实际使用中，常常兼顾两者的优缺 点，设计出一种混合型微指令，采用不太长的字长， 又具有一定的并行控制能力，可高效地去实现机器 的指令系统。
运算器的基本构成 掌握补码加法器的运算原理以及计算过程 掌握原码一位乘法和两位乘法的原理及运算过程 掌握运算器位数扩展的原理及方法
运算器功能，运算方法、溢出判断，数据格式中的表示 以及用逻辑表达式表示
浮点数的组成以及IEEE 754下具体数据的值
第七章 指令系统
• 主要内容：计算机机器指令的组成；掌握寻址方式对计算 机的影响以及寻址方式的设计、表示；掌握指令的分类及 实现；理解指令中操作码的组织与编码；能自行设计简单 机器指令
计算机组成原理课后答案(第二版)-唐朔飞-第四章
按字寻址范围 = 64K×8 / 32=16K字 按字节编址时的主存地址分配图如下：
字地址 HB —————字节地址—————LB
0
0
1
2
3
4
4
5
6
7
8
…… …… …… …… ……
65528
65532 65532 65533 65534 65535
主存—辅存层次在存储系统中主要起扩容作用，即 从程序员的角度看，他所使用的存储器其容量和位价接 近于辅存，而速度接近于主存。
综合上述两个存储层次的作用，从整个存储系统来看，就 达到了速度快、容量大、位价低的优化效果。
主存与CACHE之间的信息调度功能全部由硬件自动完成。 而主存—辅存层次的调度目前广泛采用虚拟存储技术实现，即 将主存与辅存的一部份通过软硬结合的技术组成虚拟存储器， 程序员可使用这个比主存实际空间（物理地址空间）大得多的 虚拟地址空间（逻辑地址空间）编程，当程序运行时，再由软、 硬件自动配合完成虚拟地址空间与主存实际物理空间的转换。 因此，这两个层次上的调度或转换操作对于程序员来说都是透 明的。
量。
存储器带宽 = 1/200ns × 32位 = 160M位/秒 = 20MB/S = 5M字/秒
注意字长（32位）不是16位。 （注：本题的兆单位来自时间=106）
(完整版)计算机组成原理知识点总结(唐朔飞版)
1、硬件：输入输出设备，控制器，存储器，运算器。
2、计算机技术指标：机器字长、存储容量、运算速度。
3、多总线结构的原理：双总线结构特点是将速度较低的I/O设备从单总线上分离出来，形成主存总线和I/O总线分开的结构。三总线1由主存总线用于CPU与主存之间的传输，I/O总线供CPU与各类I/O 设备之间传递信息，DMA总线用于高速IO设备与主存之间直接交换信息，任意时刻只能用一种总线，主存总线与DMA总线不能同时对主存进行存取。三总线2CPU与Cache之间构成局部总线，而且还直接连到系统总线上，cache可通过系统总线与主存传输信息，还有一条扩展总线可以连接IO设备。四总线由局部总线，系统总线，告诉总线，扩展总线构成。
4、总线判优分为集中式和分布式两种，集中式分为链式查询、计数器定时查询、独立请求方式（排队器）
5、总线通信控制的四种方式：同步通信，异步通信，半同步通信，分离式通信。
6、波特率是每秒传输的位数，比特率是每秒传输的有效数据位数（bps）
7、存储器技术指标：存储速度，存储容量和位价。
8、存储器分为主存，闪存，辅存和缓存。
9、分层原因：1缓存-主存层解决CPU与主存速度不匹配问题；2主存-辅存层解决系统存储容量的问题。
10、主存的技术指标：存储容量，存储速度（存取时间和存取周期表示）。
11、存储器带宽的计算方法：如存取周期为500ns，每个存取周期可访问16位，则带宽为32M位/秒。带宽是衡量数据传输率的重要技术指标。
12、动态RAM的刷新方式：集中刷新（是在规定的一个刷新周期内，对全部存储单元集中一段时间逐行进行刷新，此刻必须停止读写操作‘死时间’）分散刷新（指对每行存储单元的刷新分散到每个存取周期内完成。不存在死时间，整个系统速度降低）异步刷新（前两种方式的结合，即可缩短死时间，又充分利用最大刷新间隔为2ms的特点）。
计算机组成原理 唐朔飞 按知识点教材目录整理(含页码)
P7计算机的多级层次
P8冯诺依曼计算机的特点、五大部件
P10计算机的工作步骤
P13主存储器、运算器、控制器、I/O
P17计算机的硬件技术指标（机器字长、存储容量、运算速度）
第二章计算机的发展及应用——见课本目录
第三章系统总线
P43总线的分类（片内总线、系统总线（三总线结构——数据地址控制）、通信总线）P45总线特性（机械特性、电气特性、功能特性、时间特性）
P46总线性能指标（总线宽度、总线带宽、时钟同步/异步、总线复用、信号线数、总线控制方式等其他指标）
P47总线标准（ISA、EISA、VESA(VL-BUS)、PCI、AGP、RS-232C、USB）
P52总线结构（单总线结构、多总线结构---示意图，如单总线、双总线、三总线结构）P57总线判优控制（集中式（链式查询、计数器定时查询、独立请求方式）+ 分布式）P59总线通信控制（总线周期四个阶段；四种方式：同步、异步、半同步、分离式通信）第四章存储器
P68存储器分类（按存储介质、存取方式、在计算机中的作用分类，以及RAM、ROM）P70存储器的层次结构（缓存-主存层次、主存-辅存层次，以及P71虚拟存储系统）P72主存储器
P73主存中存储单元地址的分配
P73主存的技术指标（存储容量、存储速度、存储器带宽）
P74半导体存储芯片（基本结构、译码驱动方式（线选法和重合法））
P76随机存取存储器
P76静态RAM（基本单元电路、芯片举例、读写时序）
P80动态RAM（基本单元电路、芯片举例、读写时序）
P86动态RAM的刷新（集中刷新、分散刷新、异步刷新）
(完整版)计算机组成原理第二版唐朔飞课后习题答案
第1章计算机系统概论
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。
2. 如何理解计算机的层次结构？
答：计算机硬件、系统软件和应用软件构成了计算机系统的三个层次结构。
（1）硬件系统是最内层的，它是整个计算机系统的基础和核心。
（2）系统软件在硬件之外，为用户提供一个基本操作界面。
（3）应用软件在最外层，为用户提供解决具体问题的应用系统界面。
通常将硬件系统之外的其余层称为虚拟机。各层次之间关系密切，上层是下层的扩展，下层是上层的基础，各层次的划分不是绝对的。
3. 说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别及其联系。
答：机器语言是计算机硬件能够直接识别的语言，汇编语言是机器语言的符号表示，高级语言是面向算法的语言。高级语言编写的程序（源程序）处于最高层，必须翻译成汇编语言，再由汇编程序汇编成机器语言（目标程序）之后才能被执行。
4. 如何理解计算机组成和计算机体系结构？
答：计算机体系结构是指那些能够被程序员所见到的计算机系统的属性，如指令系统、数据类型、寻址技术组成及I/O机理等。计算机组成是指如何实现计算机体系结构所体现的属性，包含对程序员透明的硬件细节，如组成计算机系统的各个功能部件的结构和功能，及相互连接方法等。
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
计算机组成原理(唐朔飞)_复习资料全
第1章计算机系统概论
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。
2. 如何理解计算机的层次结构？
答：计算机硬件、系统软件和应用软件构成了计算机系统的三个层次结构。
（1）硬件系统是最内层的，它是整个计算机系统的基础和核心。
（2）系统软件在硬件之外，为用户提供一个基本操作界面。
（3）应用软件在最外层，为用户提供解决具体问题的应用系统界面。
通常将硬件系统之外的其余层称为虚拟机。各层次之间关系密切，上层是下层的扩展，下层是上层的基础，各层次的划分不是绝对的。
3. 说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别及其联系。
答：机器语言是计算机硬件能够直接识别的语言，汇编语言是机器语言的符号表示，高级语言是面向算法的语言。高级语言编写的程序（源程序）处于最高层，必须翻译成汇编语言，再由汇编程序汇编成机器语言（目标程序）之后才能被执行。
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；
计算机组成原理课后习题及解答-唐朔飞(完整版)
• 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
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。
• 存储单元：可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位。 • 存储元件：存储一位二进制信息的物理元件，是存储器中最小的存储单位，又叫存储
基元或存储元，不能单独存取。
• 存储字：一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位。 • 存储字长：一个存储单元所存二进制代码的位数。 • 存储容量：存储器中可存二进制代码的总量；（通常主、辅存容量分开描述）。 • 机器字长：指CPU一次能处理的二进制数据的位数，通常与CPU的寄存器位数有关。 • 指令字长：一条指令的二进制代码位数。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第一章知识总结（一）
2017-04-19马辉安阳师院mh
一个完整的计算机系统包括了硬件和
软件两个子系统。
硬件部分按冯诺依曼观点分为运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设
备五大功能部件。它们之间用系统总
线进行连接。系统总线按传输内容分
地址总线、数据总线和控制总线三类。
软件部分包括系统软件和应用软件两类，它们通常使用机器语言、汇编语
言和高级语言三种计算机语言进行编写。由于机器硬件电路只能识别用0、1编写成的机器语言程序，所以用汇编或高级语言编写的源程序在运行前需
使用汇编程序、编译程序或解释程序
进行翻译。
软件的狭义观点是：软件是人们编制
的具有各类特殊功能的程序，广义观
点是：软件是程序以及开发、使用和
维护程序需要的所有文档。
为了简化对复杂的计算机系统的理解，对计算机系统进行了层次结构划分，
通常分为微程序机器、传统机器语言
机器、操作系统虚拟机、汇报语言虚
拟机、高级语言虚拟机等。从不同角度、层次理解机器的功能与使用方法，简化了需要掌握的知识内容。
虚拟机：依赖于一定的系统软件，所
体现出的具有某种结构、功能和使用
方法的计算机。计算机组成原理关注传统机器语言机
器M1和微程序机器M0，它们是实际机器，所看到的机器功能与结构由硬件
电路直接实现。
冯诺依曼关于计算机结构的观点：
1、计算机由五大功能部件组成。
2、指令和数据均用二进制数表示，以同等地位存放于存储器中。
3、存储器按地址进行访问。
4、指令由操作码和地址码组成，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。
5、指令在存储器内按顺序存放，通常被顺序执行，在特定条件下，可根据
运算结果或设定的条件改变执行顺序。
6、机器以运算器为中心，输入输出设备与存储器间的数据传送通过运算器
完成。
现代大部分机器仍采用“存储程序”
思想构建，仍属于冯诺依曼结构的计
算机。
典型的冯诺依曼计算机以运算器为中心，现代计算机转化为以存储器为中心。
现代计算机可认为由三大部分组成：CPU（包含了运算器和控制器、及高速缓存）、I/O设备及主存储器。CPU和主存合起来称主机（及电源、总线与
I/O接口），I/O设备也称外设。
运算器的核心是算术逻辑单元ALU，控制器的核心是控制单元CU。外存（辅存）属于I/O设备。
第一章知识总结（二）
2017-04-20马辉安阳师院mh
存储元件（或称存储基元、存储元）：能存放一位二进制代码“0”或“1”
的电路。
存储单元：包含若干存储元，可存放
一串二进制代码，通常对每一个存储
单元分配一个唯一的单元地址。
存储字：一个存储单元中所存放的二
进制代码内容。
存储字长：一个存储字二进制代码的
位数。
主存的工作方式就是按存储单元的地
址号来实现对存储字各位的存（写入）、取（读出）。这种存取方式称为按地
址存取，即按地址访问存储器（访存）。
MAR：存储器地址寄存器，用来存放欲访问的存储单元的地址。
MDR：存储器数据寄存器，用来存放从存储单元读出的代码或准备写入某存
储单元的代码，其位数与存储字长相等。
如若MAR为16位，MDR为32位，则配套存储容量为2的16次方乘于32位，即2Mb或256KB。
ALU：算术逻辑单元
ACC（或A、或AC）：累加器
MQ：乘商寄存器X：操作数寄存器
PC：程序计数器，存放欲执行指令的
地址。
IR：指令寄存器，存放当前正执行的
指令代码。
CU：控制单元，分析当前指令所需完
成的操作，并发出各种微操作命令序列，用以控制所有被控对象。
机器字长：CPU一次能处理数据的位数，通常与CPU中的通用寄存器位数一致。存储容量：包括主存容量和辅存容量，存储器能存放二进制代码量的表示。
可以用总位数表示，或用字节数表示，主存更通常用单元数乘于存储字长表示。
主频：CPU工作所使用的时钟信号的频率。主频取导为时钟周期，表示一个
时钟信号持续的时间长度。
MIPS：每秒钟执行多少百万条指令。（GIPS）
CPI：执行一条指令所需的时钟周期个数。
FLOPS：每秒浮点运算次数。（MFLOPS
或GFLOPS或TFLOPS）
第二章知识总结
2017-04-21马辉安阳师院mh
1946年，第一台电子数字计算机ENIAC 诞生于美国宾夕法尼亚大学，它采用
电子管构造，使用十进制运算。
早期计算机的更新换代集中体现在组
成计算机基本电路的元器件上，按此
可以把计算机发展分为：第一代，电
子管计算机；第二代，晶体管计算机；
第三代，中小规模集成电路计算机；第四代，大规模、超大规模集成电路计算机。
现代计算机作为一门独立学科迅猛发展，是由于微处理器的出现、软件技术的完善及应用范围的不断扩宽所带来的必然结果。
1971年，美国Intel公司研制成世界上第一个4位的微处理器芯片4004。
摩尔定律：微芯片上集成的晶体管数目每3年翻两番。
微型计算机的发展在很大程度上取决于微处理器的发展，而微处理器的发展又依赖于芯片集成度和处理器主频的提高。
计算机的应用：
科学计算
数据处理
计算机控制（工业控制、实时控制等）网络应用（电子商务、网络教育、电子政务等）
多媒体应用（电子动画、虚拟现实等）办公自动化
管理信息系统
CAD / CAM / CIMS / CAI
人工智能（模式识别、语音识别、专家系统、机器人、自然语言理解等）第三章知识总结（一）
2017-05-02马辉安阳师院mh
总线：是连接多个部件的信息传输线，是各部件共享的传输介质。在某一时刻，只允许有一个部件向总线发送信息，理论上，允许多个部件同时从总线上接收相同的信息。
从不同角度可以有不同的总线分类方法：
按数据传送方式：并行传输总线和串行传输总线
按总线使用范围：计算机总线、测控总线、网络通信总线
按传输方向：单向总线和双向总线按连接部件的不同：片内总线、系统总线、通信总线
片内总线：为并行总线，该组线路可传各种类型信息
系统总线：为并行总线，按传输信息的不同，再分为数据总线、地址总线和控制总线三个组成部分。
通信总线越来越多用串行总线
总线的使用要考虑如下总线特性：机械特性、电气特性、功能特性、时间特性
总线的性能指标最重要的是总线带宽（或叫总线数据传输率），单位时间内总线上传输数据的位数，以每秒传输多少位或多少字节表示。
注意区分MBps和Mbps
关键因素：一秒能传多少次，每次能传多少位。
总线标准：
ISA：工业标准结构总线
EISA：扩充的工业标准结构总线