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网站广东省备案系统,建立网站有哪些步骤,百度站长平台删站,免费模板下载简历计算机原理是一门系统性很强的课程,涵盖计算机从硬件到软件的基本构成与工作机制。以下是计算机原理课程大纲的标准结构: 一、计算机系统概述 计算机发展简史与分类 计算机基本组成(五大部件) 运算器控制器存储器输入设备输出设备…

计算机原理是一门系统性很强的课程,涵盖计算机从硬件到软件的基本构成与工作机制。以下是计算机原理课程大纲的标准结构:


一、计算机系统概述

  • 计算机发展简史与分类

  • 计算机基本组成(五大部件)

    • 运算器
    • 控制器
    • 存储器
    • 输入设备
    • 输出设备
  • 冯·诺依曼体系结构

  • 指令执行过程:取指、译码、执行

  • 总线结构与工作原理(数据总线、地址总线、控制总线)


二、数据的表示与运算

  • 数制与编码(进制转换、BCD、ASCII、Unicode)
  • 定点数与浮点数表示
  • 有符号/无符号数的加减乘除运算
  • 溢出判断与处理
  • 浮点数IEEE 754标准
  • 数值编码:原码、反码、补码
  • 位运算与掩码操作(与、或、非、异或、移位)

三、存储系统

  • 存储层次结构(寄存器、Cache、主存、辅助存储)

  • 主存结构与地址映射

    • MAR / MDR 寄存器
    • 字节寻址与字寻址
  • Cache 工作原理

    • 局部性原理
    • 直接映射、全相联、组相联
    • 替换算法(LRU、FIFO)
  • 主存与Cache一致性

  • 虚拟存储器

    • 页面置换算法(FIFO、LRU等)
    • 地址转换:页表、段页式管理

四、指令系统与汇编语言基础

  • 指令格式与寻址方式

    • 立即寻址、直接、间接、寄存器寻址等
  • 指令的分类:数据传送、算术逻辑、跳转等

  • 汇编语言基础

    • 标号、伪指令
    • 汇编过程与机器码转换
  • 指令周期与流水线概念


五、中央处理器(CPU)结构与功能

  • CPU结构组成:ALU、CU、寄存器组

  • 控制方式:

    • 微程序控制
    • 硬布线控制
  • 指令流水线设计

    • 数据冒险、控制冒险、结构冒险
    • 解决机制(转发、停顿、预测等)
  • CISC 与 RISC 比较


六、输入输出系统

  • I/O 模式

    • 程序查询方式
    • 中断驱动方式
    • DMA(直接存储器访问)
  • 中断系统与中断优先级

  • 输入输出接口原理

  • 总线与接口控制器(PCI、USB、SATA 简介)


七、计算机系统性能与优化

  • 指令周期与 CPI
  • 吞吐量、响应时间
  • Amdahl 定律
  • 多核处理器基础
  • 并行性与流水线技术
  • 性能瓶颈分析(CPU-bound vs IO-bound)

八、高级专题(可选拓展)

  • 多处理器系统与总线仲裁
  • RISC-V/MIPS 简单体系结构实例
  • FPGA与计算机硬件建模基础
  • 存储一致性模型(MESI等)
  • 简单操作系统原理接口

衔接课程建议:

  • 计算机组成原理(更偏重硬件设计)
  • 操作系统(从资源管理角度理解)
  • 汇编语言与系统编程
  • 计算机体系结构(微架构与高级优化)
  • 数字逻辑与微机接口
http://www.dtcms.com/wzjs/319385.html

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