计算机组成原理编程实验指南：数据存放与运算

本篇计算机组成原理编程实验指导书包含了六个核心实验，旨在通过实践让学生深入理解计算机内部数据的存放顺序、对齐方式、不同类型数据的表示与运算、类型转换、内存访问优化以及结构变量的存储规则。 实验一：数据的存放顺序和对齐方式 该实验目标在于让学生了解大端模式和小端模式，这两种数据存放方式的区别在于高字节的存储位置。大端模式（big-endian）存储时高位字节先存储，小端模式（little-endian）则是低位字节先存。实验通过编写程序，检查int和short数据的存储方式，观察不同初始值下的运行结果，分析存储方式并理解其影响。此外，学生还需查阅资料总结小端序和大端序的特点，以及按边界存储的概念和要求。 实验二至五：整数、浮点数的表示与运算，类型转换和算术运算 这些实验着重于不同数据类型的表示方法，如整数的二进制、八进制、十六进制表示，以及浮点数的科学记数法表示。实验要求学生理解和掌握不同类型数据的运算方法，包括但不限于加减乘除、移位和类型转换。每个实验都会引导学生编写代码并验证运算结果，同时撰写实验报告。 实验六：Cache和程序访问的局部性 这个实验涉及计算机内存层次结构中的Cache，通过实验理解缓存如何提高程序运行速度，以及程序访问的局部性原理。学生需观察程序在不同数据访问模式下的性能变化，并在报告中解释其原因。 附录A：Eclipse开发C程序 这部分提供了使用Eclipse开发环境和MinGW gcc进行C语言编程的基础指导，包括环境变量设置和基本编程实践，帮助学生将理论知识应用到实际编程中。 这些实验涵盖了计算机组成原理的多个关键领域，不仅要求学生掌握理论知识，还通过实际操作提升编程技能，培养他们分析和解决问题的能力，以及理解计算机硬件与软件交互的过程。