《计算机组成原理》唐朔飞第二版:程序员视角的计算机系统探索

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"《程序员所见到的计算机系统的属性-计算机组成课件(唐朔飞)第二版》是高等教育出版社出版的计算机组成原理教材配套课件,由唐朔飞编著,旨在帮助读者深入理解计算机体系结构和组成。课件内容包括计算机系统概论、计算机发展及应用、系统总线、存储器、输入输出系统、运算方法、指令系统、CPU结构与功能、控制单元的功能和设计。课件设计注重交互性,提供章节选择和播放控制,方便学习者自主学习和复习。" 在计算机科学领域,计算机系统由硬件和软件两大部分组成。硬件是计算机的物理实体,包括中央处理器(CPU)、内存、硬盘、显示器、键盘、鼠标等组成部分,它们共同构成了执行计算任务的基础。而软件则是按照特定任务编写的一系列指令,包括操作系统、应用程序和系统库,这些信息(程序)让计算机能够处理和管理数据。 计算机的体系结构是指从程序员视角看到的系统属性,它定义了指令集、数据类型、寻址方式和输入/输出(I/O)机制等。例如,有无乘法指令是体系结构的一个关键特性,乘法操作在许多应用中都很常见,但并非所有计算机体系都内置了乘法指令。没有乘法指令的计算机需要通过一系列加法和移位操作来模拟乘法,这会增加执行时间。 计算机组成则关注如何实现这些体系结构特性。比如,如何设计和实现数据类型,可以是二进制、八进制、十进制或十六进制;寻址技术涉及如何定位存储在内存中的数据,包括直接寻址、间接寻址、寄存器寻址等多种方式;I/O机理描述了计算机与外部设备交换数据的方法,通常涉及中断、DMA(直接存储器访问)等机制。 《计算机组成原理》一书及其配套课件详细讲解了这些概念。例如,CPU的结构包括运算器、控制器和寄存器,它们协同工作执行指令;控制单元负责解码指令并生成控制信号,指导整个计算机的运行;而指令系统的设计直接影响着编程的便捷性和效率。 通过学习这个课件,程序员可以更深入地了解计算机内部运作,掌握计算机系统的设计原则,这对于优化代码、提高软件性能以及解决硬件相关问题具有重要意义。课件中的动画演示和实例解析有助于将抽象的概念具象化,使学习过程更为直观和生动。同时,课件的灵活播放功能使得学习者可以根据自己的进度自由选择章节,增强学习体验。