河南大学计算机组成原理关键考点详解

在河南大学计算机组成原理课程中，学生需要掌握一系列关键知识点，涵盖了计算机系统的架构、硬件组成部分、数据在内存中的组织以及指令系统等核心内容。 第1章计算机系统概论： 1. 计算机硬件主要由五个基本部件构成，包括中央处理器(CPU)、输入设备、输出设备、存储器和控制器。其中，CPU负责指令处理，I/O设备负责数据输入输出，主存储器用于存储程序和数据，控制器则是指令执行的控制中心。 2. 学习了机器字长、存储字长和指令字长的概念，它们分别定义了CPU一次能处理的数据位数、存储器中单个单元的数据长度和计算机指令的长度。例如，一个4GB的内存，如果字长为32位，则有2^27个存储单元。 3. 讨论了存储器金字塔模型，强调了不同层次的存储器在速度和容量上的差异，从高速缓存到主存和外存。 第2部分涉及底层技术： 4. USB是一种串行总线标准，用于连接外部设备，支持即插即用。 5. 对于十六进制数C8H的解析，无论是无符号数、原码、补码还是BCD码或ASCII码，都需要了解其转换规则。例如，无符号数11001000二进制对应十进制数20010，补码形式下为10111000，代表十进制数-56。 第3章程序设计和执行： 6. 解释程序的特点在于运行时逐行解释源代码，而编译程序则预先将整个源程序转换为机器语言。 7. 在计算机体系结构中，M1通常指传统的机器层，通过微程序解释机器指令；而现代计算机体系结构以存储器为中心，CPU与存储器紧密协作。 8. CPU的主要组成部分包括控制器、运算器和可能的辅助硬件如cache，选项B正确。存储器用于存放程序和数据，选项D正确。 9. 指令的组成包括操作码和地址码，操作码指示操作类型，地址码指示操作数的位置。 10. 冯•诺依曼计算机结构中，原始设计以运算器为中心，现代计算机更倾向于数据密集型，以存储器为中心。 第4部分涉及计算和编程概念： 11. 提供了一个计算示例，ax+cx^2/b，学生需要分析其分解运算步骤、所需的操作码数量，以及程序和数据所需的存储空间。这涉及到指令集指令操作的理解和存储管理。 结合提供的图表，学生还需理解存储单元和存储元件的区别，前者是具有特定地址的存储区域，后者是单个二进制位的物理存储单元。 河南大学的计算机组成原理课程内容丰富，涵盖了硬件结构、数据表示、程序执行机制以及存储管理等多个方面，要求学生具备扎实的基础理论和实践能力。