计算机组成原理：硬件/软件接口探索

"计算机组成原理教学课件：1-Computer Abstractions and Technology.ppt" 这篇课件主要介绍了计算机组成原理的基础知识，这是计算机科学教育中的重要组成部分，它探讨了计算机硬件与软件之间的交互关系。课件引用了《Computer Organization & Design》这本书，这是一本在该领域广为使用的教材，其第四版被用作主要参考资料，同时提到了第二、三、四版的中文翻译版，分别由不同的出版社出版。 课程评价与成绩构成包括课堂参与（10%）、实验（20%）、作业（10%）、项目（20%）和期末考试（40%），体现了全面的教学评估方式。 课件内容涵盖了五个主要章节： 1. 概论：介绍计算机的历史、软硬件组成、性能评价指标（如CPI、MIPS、FLOPS）以及RISC（精简指令集）和CISC（复杂指令集）的区别。这部分帮助学生理解计算机的基本结构和性能评估方法。 2. 指令系统：深入讲解计算机指令，包括汇编语言、算术和逻辑指令、转移指令、子程序调用以及寻址方式。还涉及C语言的编译过程，以及汇编和机器码之间的转换。 3. 计算机中数的表示、转换与运算：讲解二进制、八进制、十六进制等数据表示方式，整数和浮点数的运算，包括加减乘除和浮点加减。这部分还会分析加法器的设计和运算算法的优化。 4. 处理器设计：主要讨论数据通路和控制器，包括ALU（算术逻辑单元）及其控制器的设计，以及单时钟和多时钟数据通道。新版教材重点讲述单时钟数据通道，并在实验配合下补充多时钟和控制器（有限状态机）的内容。 5. 存储体系结构：介绍存储器的基本概念，包括位扩展和字扩展，讲解Cache缓存和虚拟存储的工作原理。这部分对于理解计算机的存储层次结构至关重要。 这些章节的学习将为学生打下坚实的计算机系统基础，为后续的编程、系统分析和硬件设计等高级课程做好准备。同时，课件中提到的考研补充内容表明，这些主题在研究生入学考试中也有重要地位。