理解计算机组成：CPU与微处理器厂商解析

计算机组成原理是一门至关重要的专业基础课程，它对于计算机科学与技术专业的学生来说，不仅有助于他们理解计算机的基本架构和工作原理，还能够提升分析和解决数字系统问题的能力，为其后续课程学习和硬件相关技术工作奠定坚实的基础。课程地位在国际上也被认可，如ACM和IEEE/CS发布的教学大纲多次强调其核心地位。 课程主要围绕一个简化但完整的单处理机系统展开，涵盖以下几个关键部分： 1. **微处理器厂商**：主流市场包括大型机制造商如IBM和SUN，以及微机领域的Intel和AMD，嵌入式系统常见的有ARM和MIPS，中国的自主研发也有龙芯的身影。 2. **课程内容与教材**： - **计算机系统概论**：介绍计算机整体框架。 - **逻辑部件**：涉及运算方法和运算部件的设计。 - **运算器与控制器**：这两个核心部件，运算器执行基本算术和逻辑操作，控制器则控制程序流程。 - **主存储器**：包括RAM和高速缓存，它们是数据的主要存放地。 - **指令系统与CPU**：深入理解计算机如何通过指令集执行任务，特别是中央处理器的设计与实现。 - **存储系统**：扩展至主存储器之外的辅助存储器，如硬盘和虚拟存储技术。 - **输入输出设备与I/O系统**：涉及外部设备的连接与通信，如键盘、鼠标、打印机等，以及总线和I/O接口的作用。 课程结构通常分为两部分： - 第一部分（2、3章）主要关注运算器和控制器，这是计算机硬件的心脏，它们共同构建了计算机的逻辑处理能力。 - 第二部分（5、6章）则扩展到主存储器、输入输出设备以及总线和I/O接口，这部分内容涵盖了数据的流动路径和系统外部的交互。 参考教材包括《计算机组成原理》(白中英主编)、《计算机组织与结构性能设计》(William Stallings著)等，同时，课程还会利用斯坦福大学和康奈尔大学的相关课程资源进行教学，如ee182和ececs314，提供实践和理论相结合的学习体验。 通过这门课程的学习，学生将全面理解计算机硬件工作的原理和实际应用，为成为高级软件工程师或硬件工程师做好准备。