计算机组成原理与系统结构期末复习重点

"本资料为计算机组成原理与系统结构的期末复习材料，由南京农业大学信息学院赵力主讲，内容涵盖计算机系统概论、运算器和运算方法、存储系统、指令系统、中央处理器、总线、外设以及输入输出系统等关键知识点，旨在帮助学生掌握计算机整机概念、逻辑组成及各层次结构。" 在计算机组成原理与系统结构的学习中，首先需要理解的是第一章的计算机系统概论。这一章介绍了计算机的整机概念，通过“剥洋葱”的比喻，揭示了计算机系统从内到外的层次结构。冯·诺依曼计算机的基本原理是这一领域的基石，它包括了计算机的五大逻辑组成部分：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。计算机系统可以分为硬件和软件两大部分，其中硬件包括中央处理器、主存和总线，而中央处理器又由运算器和控制器组成。 第二章主要讨论运算器和运算方法，包括数据在计算机中的表示方式，如二进制、八进制、十进制和十六进制，以及加、减、乘、除等基本运算的实现电路。运算器是执行算术和逻辑运算的核心部件，其内部的运算逻辑对计算机的计算能力至关重要。 第三章存储系统涵盖了内存（包括RAM和ROM）的工作原理、存储层次结构（高速缓存、主存、外存）以及虚拟存储技术。理解存储器的工作机制对于优化程序运行速度和提高系统效率具有重要意义。 第四章涉及指令系统，这是计算机硬件和软件之间的桥梁。了解指令集架构（ISA）的不同类型，如RISC和CISC，以及指令的分类和格式，有助于理解计算机如何执行程序。 第五章集中于中央处理器（CPU），包括其工作原理、微指令设计、控制单元的设计以及指令流水线技术。这部分内容是理解计算机性能瓶颈和提升计算效率的关键。 第六章介绍总线，它是计算机内部各部件之间传输信息的公共通道，包括地址总线、数据总线和控制总线，理解总线的特性对分析系统性能至关重要。 第七章和第八章分别探讨外设和输入输出（I/O）系统，包括I/O接口、中断系统、DMA（直接存储器访问）等，这些都是计算机与外界交互的重要机制。 通过这八章的复习，学生能够全面掌握计算机硬件的基本构成和工作原理，为后续的系统设计、编程和性能优化打下坚实基础。