考研计算机组成原理要点：层次结构与冯·诺依曼架构

计算机组成原理考研知识点概览 一、计算机系统的层次结构 1. 硬件与软件划分：计算机系统由硬件和软件两大部分构成。硬件主要包括中央处理器(CPU)、运算器、控制器、内存（包括只读存储器ROM和随机存取存储器RAM）、输入设备、输出设备以及外部存储器如硬盘、磁带和光盘等。软件则分为系统软件和应用软件，如操作系统、语言处理程序（如汇编程序、解释程序、编译程序）、数据库管理系统、支持软件（如诊断、调试、编辑和链接程序）和应用软件（如WPS）。 - 硬件层次结构强调了硬件的不同组件及其功能，如数据模型和算法作为软件设计的基础，而用户程序则是实际应用的起点。 - 虚拟机层次结构展示了软件如何模拟硬件，例如通过应用程序虚拟机、高级语言和汇编语言虚拟机，最终到达裸机的指令系统层面。 2. 冯•诺依曼型计算机：以冯•诺依曼架构为基础的计算机，其核心特征是存储程序和数据在同一存储器中，采用二进制进行运算。主要特点包括： - 五大部件：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备，它们之间通过指令流和数据流进行交互。 - 存储器的线性地址访问：存储器的每个单元都有固定位数，且采用顺序执行方式。 - 存储程序原理：程序和数据同等对待，允许在运行时修改指令。 - 指令结构：每条指令由操作码和地址码构成，操作码指示指令类型，地址码指定操作数的位置。 二、硬件与软件的等效性 阐述了硬件和软件在功能上的互补性，虽然形式不同，但通过编程和编译技术，软件可以实现对硬件的控制，使得硬件的功能在抽象层面上可以被软件模拟。这种等效性是理解和设计现代计算机系统的关键。 计算机组成原理考研知识点涵盖了计算机系统的结构、工作原理以及硬件与软件之间的交互，理解这些内容对于深入研究计算机科学和技术具有重要意义。考生在备考时，应掌握这些基础概念，并能运用到解题和实际项目中去。