计算机组成原理学习指南：理论与实验详解

"这是一份关于计算机组成原理的课程说明，主要涵盖了课程的学时分配、实验安排、作业提交要求以及成绩计算方式，并简要介绍了计算机系统概论的相关知识点，包括计算机系统的基本组成、软件与硬件的概念、计算机的解题过程以及计算机系统的层次结构。" 在计算机组成原理的学习中，首先需要理解的是计算机系统的整体构架。本课程总学时为64小时，理论教学部分占48小时，而实验部分则占据了16小时，将在第8周至第16周进行，地点设在XX104实验室。为了确保课程的顺利进行，每个班级会选取一位课代表，负责收发作业。作业需按照指定格式，使用16开白纸或信纸，写明姓名、班级和学号。 课程成绩的计算方式是：期末考试成绩占总成绩的80%，平时表现、实验和作业成绩占剩余的20%。因此，不仅要在理论学习上投入精力，还要积极参与实验，按时完成作业，保持良好的课堂表现。 进入技术层面，计算机系统概论是课程的基础。计算机系统是由硬件和软件两大部分组成的，硬件是计算机的物理实体，包括主机、外设等；软件则是按任务需求编制的各种程序，包括系统软件和应用软件。系统软件包括操作系统、语言处理程序和服务性程序，而应用软件则涵盖各种用户使用的特定程序，如数据库管理系统和网络软件。 在计算机的工作过程中，软件与硬件紧密协作。高级语言编写的程序通过编译程序转化为汇编语言，再由汇编程序翻译成机器语言。操作系统作为虚拟机器，解释并执行这些指令。在硬件层面上，微指令系统解释机器指令，由实际的硬件执行微指令，完成计算任务。 计算机的解题过程分为多个层次，从高级语言到机器语言，再到微指令，形成了一个层次结构。这一结构包括了高级语言层的虚拟机器M4，到汇编语言层的虚拟机器M3，再到机器语言层的虚拟机器M2，最后是实际机器M1和微程序机器M0。这一层次模型帮助我们理解程序员如何通过不同的抽象级别与计算机交互。 计算机的基本组成基于冯·诺依曼体系结构，主要包括五大部件：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。所有指令和数据都以二进制形式存在，并存储在存储器中，可以通过地址寻访。指令由操作码和地址码组成，运算器执行这些指令进行算术和逻辑运算。存储程序的概念使得计算机能够根据存储在内存中的指令序列自动运行。 通过以上介绍，我们可以看出计算机组成原理不仅涉及硬件的物理实现，还涵盖了软件的逻辑构造。理解这些基础知识对于深入学习计算机科学至关重要。