计算机组成原理复习要点：运算器、存储系统与指令系统解析

"计算机组成原理-计算机组成原理考前辅导" 在计算机科学中，计算机组成原理是理解计算机系统核心运作的基础。本考前辅导由吴强老师主讲，旨在帮助学生掌握并巩固这一领域的关键概念。 首先，我们要理解计算机的软硬件系统。计算机主要由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大组件构成。冯·诺依曼计算机模型是现代计算机的基础，其特征包括：数据和指令以二进制形式存储在存储器中，按照存储程序的原理，依据地址顺序执行。 在二进制编码方面，所有信息，如计算、查找、排序等，都使用二进制表示。我们还需要熟悉不同进位计数制间的转换，例如从十进制到二进制。定点表示是数值的一种常见表示方法，它有固定的小数点位置，而机器数则通过特定位来表示正负。机器数有三种常见的编码方式：原码、补码和反码，每种编码都有其特定的用途。 在数据表示章节，真值是指具有正负符号的实际数值，而机器数则是计算机内部用二进制表示的数，包括正负符号位。BCD码用于表示十进制数，而数据校验码如奇偶校验码、海明码和CRC校验码则用于检测数据传输中的错误。 运算器是计算机的核心部分，负责执行算术和逻辑运算。它包括基本的半加器和全加器，以及串行和并行进位的概念。补码运算在计算机中广泛应用于加减法，因为它可以简化负数的处理。 存储系统是另一个重要部分，包括高速缓存(Cache)、主存、寄存器和辅助存储。存储器的层次结构设计旨在平衡速度、容量和成本。高速缓存的工作原理是通过预加载频繁访问的数据来减少主存访问时间。 指令系统是计算机语言的硬件基础，包括指令格式、指令长度和各种寻址方式，如立即寻址、直接寻址、间接寻址、相对寻址、基址/变址寻址和隐含寻址。这些寻址方式决定了处理器如何找到并处理数据。 指令系统的地位至关重要，因为它定义了计算机能执行的操作和其效率。堆栈是另一种重要的数据结构，常用于子程序调用和临时数据存储，它的特点是后进先出（LIFO）。 这个考前辅导涵盖了计算机组成原理的关键知识点，从基础的二进制编码到复杂的指令系统设计，为考生提供了全面的复习资料。