河海大学计算机组成内容总结
高校计算机专业计算机组成原理知识点归纳整理
高校计算机专业计算机组成原理知识点归纳整理计算机组成原理是计算机科学与技术专业的核心课程之一，它涵盖了计算机体系结构、数字逻辑电路、指令系统和运算器等重要内容。
对于计算机专业的学生来说，掌握计算机组成原理的知识点是至关重要的。
本文将对高校计算机专业计算机组成原理的知识点进行归纳整理，以便学生们在学习和工作中能够更好地运用相关知识。
一、计算机体系结构计算机体系结构是计算机系统中最为基础的部分，它包括计算机硬件层次的组成和计算机相互联系的方式。
计算机体系结构的主要知识点如下：1. Von Neumann 结构：指的是将指令和数据存储在同一存储器中，并通过总线进行传输的计算机结构。
2. 存储器的层次结构：主要包括寄存器、缓存、内存和外存等不同速度和容量的存储器，以满足计算机对于数据存储和访问的需求。
3. CPU 的结构与功能：包括指令寄存器、程序计数器、算术逻辑单元(ALU)等组成部分，用于执行指令和完成计算任务。
4. 输入输出系统：涉及外设和主机之间的数据传输，包括中断、DMA等技术。
二、数字逻辑电路数字逻辑电路是计算机中的基本组成部分，它用于处理和传输数字信号。
在计算机组成原理中，数字逻辑电路是非常重要的知识点。
以下是数字逻辑电路的主要知识点：1. 布尔代数与逻辑运算：包括与、或、非、异或等逻辑运算的基本定义和性质，以及基于逻辑门实现的逻辑电路。
2. 组合逻辑电路：由逻辑门组成的电路，输出仅与输入的当前状态有关，不受时钟信号的影响。
3. 时序逻辑电路：输出与输入的当前状态和历史状态有关，包括锁存器、触发器和计数器等电路。
三、指令系统与运算器指令系统是计算机的核心部分，它规定了计算机能够识别和执行的指令集。
而运算器则是计算机中负责执行算术和逻辑运算的部件。
以下是指令系统与运算器的主要知识点：1. 指令的格式与寻址方式：根据指令和操作数的组织形式，可以将指令分为不同的格式，如固定格式、可变格式和根据寻址方式分为立即寻址、直接寻址、间接寻址等。
计算机四级计算机组成原理知识点总结
计算机四级计算机组成原理知识点总结
计算机四级计算机组成原理涉及多个关键知识点，主要包括：
1.**计算机的基本组成**：计算机主要由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成。
其中，运算器和控制器合称为中央处理器（CPU）。
2.**指令系统**：指令是计算机执行某种操作的命令，通常由操作码和操作数地址码组成。
指令系统是指一台计算机中所有指令的集合。
指令的长度取决于操作码的长度、操作数地址码的长度和操作数地址的个数，与机器字长没有固定的关系。
指令可以分为零地址指令、一地址指令等多种类型。
3.**计算机硬件层次结构**：计算机硬件层次结构可以分为微程序机器层（M0）、传统机器层（M1）、虚拟机器层（M2）、汇编语言机器层（M3）和高级语言机器层（M4）。
每一层都对应着不同的指令系统和执行方式。
4.**存储系统**：存储系统包括主存储器（内存）和辅助存储器（外存）。
主存储器是计算机直接访问的存储部件，其速度快，但容量小。
辅助存储器则容量大，速度慢，需要通过输入输出设备才能访问。
5.**输入输出系统**：输入输出系统负责计算机与外部世界的联系，包括输入设备和输出设备。
输入设备用于将外部信息输入到计算机中，输出设备用于将计算机的处理结果输出到外部世界。
6.**总线系统**：总线是连接计算机各部件的通信线路，包括数据总线、地址总线和控制总线。
总线系统负责在各部件之间传输数据和控制信号。
以上就是计算机四级计算机组成原理的主要知识点，掌握了这些知识，就能对计算机的基本组成和工作原理有深入的理解。
大一计算机必备知识点
大一计算机必备知识点计算机科学作为一门广泛应用的学科，对于大一的计算机专业学生来说，掌握一些基本的计算机知识是非常重要的。
下面我将介绍大一计算机专业学生必备的知识点，希望对你的学习有所帮助。
一、计算机组成原理1. 计算机硬件基本组成：中央处理器（CPU）、存储器、输入设备和输出设备。
2. 计算机的工作原理：指令的执行过程、数据的传输和存储方式等。
3. 计算机的性能指标：时钟频率、存储容量、带宽等。
二、计算机网络基础1. 网络的概念和分类：局域网、广域网、互联网等。
2. 网络协议：TCP/IP协议、HTTP协议、FTP协议等常用的网络协议。
3. 网络通信原理：网络拓扑结构、数据传输方式、IP地址等基本概念。
三、数据结构与算法1. 数据结构的概念和分类：线性结构（数组、链表）、非线性结构（树、图）等。
2. 常用数据结构的特点和应用：队列、栈、堆、散列表等。
3. 常见算法：排序算法（冒泡排序、快速排序）、查找算法（二分查找、哈希查找）等。
四、编程语言1. C语言基础：语法、数据类型、控制结构等。
2. 面向对象编程：类、对象、继承、多态等基本概念。
3. 程序设计方法：模块化、抽象、封装等。
五、操作系统1. 操作系统的概念和功能：进程管理、内存管理、文件管理、设备管理等。
2. 常见操作系统：Windows、Linux、Unix等。
3. 进程调度算法：先来先服务、短作业优先、时间片轮转等。
六、数据库基础1. 数据库的概念和分类：关系型数据库、非关系型数据库等。
2. SQL语言基础：数据查询、插入、更新、删除等基本操作。
3. 数据库设计原则：实体关系模型、范式等。
七、软件工程基础1. 软件开发生命周期：需求分析、设计、编码、测试、维护等阶段。
2. 软件测试方法：单元测试、集成测试、系统测试等。
3. 软件项目管理：进度控制、资源分配、风险管理等。
以上是大一计算机专业学生必备的知识点，希望能够对你的学习有所帮助。
大一计算机期末知识点总结
大一计算机期末知识点总结计算机科学与技术是一门涉及如何构建计算机软硬件系统以及应用计算机解决问题的学科。
大一学习计算机的课程，主要包括计算机基础知识、编程语言、数据结构和算法等内容。
下面将对大一计算机期末考试的知识点进行总结。
一、计算机基础知识1. 计算机的组成和工作原理计算机由硬件和软件两部分组成。
硬件包括中央处理器(CPU)、内存、输入输出设备等，软件包括操作系统、应用程序等。
计算机的工作原理是通过执行指令来进行数据处理和存储。
2. 计算机的数据表示计算机内部使用二进制来表示数据。
常见的数据表示方式有整数表示、浮点数表示和字符表示。
3. 计算机网络基础计算机网络是计算机之间相互连接的网络系统，包括局域网、广域网和互联网等。
网络通信的基本原理、协议和常用网络设备等是大一学习的重点。
二、编程语言1. C语言基础C语言是一种通用的高级编程语言，广泛应用于系统软件开发和嵌入式系统等领域。
C语言的语法、数据类型、运算符、控制结构和函数等是大一学习的核心内容。
2. Python语言基础Python是一种简单易学的高级编程语言，用于快速开发各种应用程序。
大一学习Python语言主要包括语法、变量、数据类型、循环和函数等方面的内容。
三、数据结构1. 数组和链表数组是一种线性数据结构，用于存储同类型数据的集合。
链表是一种常用的动态数据结构，通过节点之间的指针连接来表示数据的存储结构。
2. 栈和队列栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构，主要包括入栈和出栈操作。
队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构，主要包括入队和出队操作。
3. 树和图树和图是非线性的数据结构。
树是一种具有层次结构的数据结构，常见的有二叉树和二叉搜索树。
图是由节点和边构成的一种复杂数据结构，常用于描述各种实际问题。
四、算法1. 排序算法排序算法是将一组数据按照特定的顺序进行排列的算法。
常见的排序算法有冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序和归并排序等。
河海大学成人本科生学士学位《计算机组成原理》考试课程教学大纲
河海大学成人本科生学士学位《计算机组成原理》考试课程教学大纲一、课程编号：0601C007二、课程名称：计算机组成原理三、学分、学时：3学分（48学时）四、开课单位：计算机及信息工程学院五、先修课程：计算机导论；电子技术基础六、课程性质、作用、教学目标课程性质：必修课、专业基础课课程作用：本课程使学生掌握计算机系统的组成和工作原理，建立计算机系统整机概念，为进一步学习有关计算机后续课程打下良好的基础。
教学目标：（1）本课程应由浅入深、由粗到细、从整体到部分、从全局到局部、从概念结构到逻辑结构，使学生逐步掌握计算机系统的组成和工作原理，建立计算机系统整机概念；（2）本课程从教学内容的组织上，应既让学生掌握基本概念、基本原理，又尽量反映新技术、新动向、以适应计算机技术发展和变化快的需要；（3）本课程应注重基本概念清楚，同时应注意典型技术的分析，使学生适应在各类计算机上从事开发和应用的需要；（4）本课程从教学环节上应强调系统性、合理的知识结构、理论教学与实践教学相结合，注重学生的智力开发和能力培养；（5）本课程应作为计算机科学与技术专业的专业基础课，特别是计算机科学与技术专业硬件一条线的基础课程，为后续课程的学习打下良好的基础。
七、教学内容与基本要求第一章计算机系统概论教学内容：1.1 计算机的分类和应用1.1.1 计算机的分类1.1.2 计算机的应用1.2 计算机的硬件1.2.1 数字计算机的硬件组成1.2.2 计算机体系结构的发展1.3 计算机的软件1.3.1 软件的组成与分类1.3.2 计算机编程语言和软件的发展演变1.4 计算机系统的层次结构1.4.1 多级组成的计算机系统1.4.2 软件与硬件的逻辑等价性基本要求：(1)较粗的计算机系统整机概念、各个组成部分的作用；(2)冯.诺依曼计算机的技术特点，特别是存储程序控制方式；(3)计算机系统的层次结构、虚拟计算机概念；(4)计算机中指令流、数据流概念。
大一学期计算机知识点总结
大一学期计算机知识点总结在大一的学习中，我们接触了许多计算机相关的知识点，这些知识点对于我们的计算机科学专业学习具有重要的基础性作用。
下面将对大一学期所学的计算机知识点进行一个总结。
一、计算机科学导论计算机科学导论是大一学期中最基础的课程之一，它帮助我们了解计算机科学的发展历程、学科体系、基本概念以及计算机科学的应用等方面的知识。
通过学习这门课程，我们对计算机科学有了更加全面的认识。
二、计算机组成原理计算机组成原理是大一学期中的另一门重要课程，它主要讲述了计算机硬件的组成和工作原理。
学习这门课程时，我们了解了计算机的层次结构、指令系统、数据表示和存储、中央处理器以及输入输出等方面的知识，为我们后续的学习打下了坚实的基础。
三、数据结构与算法数据结构与算法是计算机科学中的核心内容之一，它主要介绍了数据的组织方式和相应的操作算法。
在这门课程中，我们学习了线性表、树、图以及常用的排序和查找算法等知识。
数据结构与算法的学习对于我们编写高效的程序非常重要。
四、程序设计基础程序设计基础是大一学期中的重要课程之一，它主要讲解了计算机程序设计的基本概念和方法。
在这门课程里，我们学习了编程语言的基本语法、程序的控制结构、函数的定义和调用等。
通过这门课程的学习，我们不仅掌握了编程技巧，也培养了解决问题和设计程序的能力。
五、数据库原理与应用数据库原理与应用是介绍数据库概念、模型、语言和应用技术的课程。
在这门课程中，我们学习了关系数据库模型、SQL语言、数据库设计和规范化等知识。
了解数据库的原理和应用，对于我们进行数据管理和信息处理非常重要。
六、操作系统原理操作系统原理是大一学期中的一门重要课程，它介绍了操作系统的基本概念、功能和设计原理。
通过学习这门课程，我们了解了操作系统的基本组成、进程调度、内存管理、文件系统等方面的知识。
掌握操作系统的原理有助于我们更好地使用和管理计算机系统。
七、计算机网络计算机网络是介绍计算机网络原理和协议的课程，它主要讲解了计算机网络的基本概念、体系结构、传输方式和网络协议等。
大学计算机科学知识点归纳
大学计算机科学知识点归纳1. 计算机科学基础1.1 计算机组成原理- 计算机硬件：CPU、内存、I/O设备、存储器等- 计算机指令：机器指令、汇编指令、高级指令等- 计算机体系结构：冯诺依曼结构、哈佛结构等1.2 数据结构与算法- 线性结构：数组、链表、栈、队列、串等- 非线性结构：树、图、哈希表等- 算法：排序算法、查找算法、图算法等1.3 计算机网络- 网络结构：OSI七层模型、TCP/IP四层模型等- 网络设备：交换机、路由器、网关等1.4 操作系统- 进程管理：进程、线程、进程调度、死锁等- 内存管理：内存分配、回收、虚拟内存等- 文件系统：文件、目录、文件系统结构等- 设备管理：设备驱动、I/O调度等2. 编程语言与编译原理2.1 编程语言- 高级语言：C、C++、Java、Python等- 低级语言：汇编、机器码等2.2 编译原理- 词法分析：词法单元、词法分析器等- 语法分析：语法规则、语法分析树、分析算法等- 中间代码生成与优化：三地址码、SSA等- 目标代码生成：汇编代码、机器代码等3. 软件工程- 软件开发过程：需求分析、设计、编码、测试、维护等- 软件设计模式：面向对象设计模式、架构模式等- 软件项目管理：项目计划、进度控制、风险管理等- 软件质量保证：代码审查、测试策略等4. 数据库系统- 数据库概念：数据模型、实体-关系模型、关系模型等- 数据库设计：范式、E-R图、SQL等- 数据库查询：SQL查询、视图、索引等- 数据库事务：ACID属性、并发控制、故障恢复等5. 人工智能与机器- 人工智能基础：知识表示、推理、搜索算法等- 机器算法：线性回归、决策树、神经网络等- 自然语言处理：分词、词性标注、命名实体识别等- 计算机视觉：图像处理、目标检测、人脸识别等6. 计算机科学其他领域- 并行与分布式系统：进程并发、分布式算法、云计算等- 网络安全：加密算法、防火墙、入侵检测等- 物联网：传感器、嵌入式系统、物联网协议等- 人机交互：用户界面设计、交互技术、虚拟现实等以上是对大学计算机科学知识点的简要归纳，希望对您有所帮助。
大一计算机期末必考知识点
大一计算机期末必考知识点计算机科学与技术是现代社会中一门重要的学科，无论是在学术研究还是实际应用中都扮演着重要的角色。
作为大一计算机专业学生，期末考试是对我们学习成果的一次总结和检验，因此了解并掌握大一计算机期末必考的知识点是非常重要的。
本文将以思维导图的形式，综合整理大一计算机期末必考的知识点，帮助同学们更好地复习备考。
一、计算机组成原理1. 计算机的基本组成部分- 输入设备- 中央处理器- 存储器- 输出设备2. 冯·诺伊曼体系结构- 存储程序控制- 运算器和控制器的结构和功能- 存储器和输入输出设备的连接3. 指令的执行过程- 取指- 译码- 执行- 访存二、数据结构与算法1. 线性表- 数组- 链表- 栈和队列2. 树和二叉树- 二叉树的遍历- 二叉树的建立与查找3. 图- 图的遍历和搜索- 最短路径算法- 最小生成树算法4. 排序与查找算法- 冒泡排序- 快速排序- 二分查找三、操作系统1. 进程与线程- 进程的概念与调度- 线程与多线程并发2. 内存管理- 内存地址空间与地址映射 - 虚拟内存与页面置换算法3. 文件系统- 文件的组织与访问- 文件系统的目录结构四、数据库系统1. 数据库基础知识- 数据库的概念与分类- 数据模型与关系模型2. SQL语言- SQL的基本语法和查询操作 - SQL的连接查询和排序操作3. 数据库设计与规范化- 数据库设计的范式与规则 - 数据库的关系模式设计五、网络与通信1. 计算机网络- 网络的分类与拓扑结构- OSI参考模型- TCP/IP协议族2. 网络通信- 网络通信的基本概念- 网络通信的协议与传输方式 - 网络安全与密码技术六、编程语言1. C语言- 基本语法和数据类型- 流程控制和函数- 指针与数组2. Java语言- 类和对象- 继承与接口- 异常处理和多线程编程七、软件工程1. 软件生命周期与模型- 瀑布模型- 迭代模型- 敏捷开发模型2. 需求分析与设计- 需求获取和分析- UML图的绘制3. 软件测试与维护- 软件测试的方法和策略- 软件维护的类型和过程以上就是大一计算机期末必考的知识点，希望同学们能够认真复习，掌握这些重要的内容。
大一计算机组成原理知识点
大一计算机组成原理知识点计算机组成原理是计算机科学与技术专业的重要基础课程，它涵盖了计算机硬件和软件的设计与实现原理。
在大一学习计算机组成原理时，我们需要掌握一些基本的知识点，包括计算机的基本组成、数据表示、运算器与控制器、存储器、输入输出等方面的内容。
1. 计算机的基本组成计算机是由硬件和软件两部分组成的。
硬件包括中央处理器（CPU）、存储器和输入输出设备等，它们通过总线相连。
软件则包括系统软件和应用软件，系统软件是指操作系统和各种服务程序，应用软件是指根据用户需求开发的各种应用程序。
硬件和软件相互配合，共同完成计算机的各项功能。
2. 数据表示计算机中的数据以二进制形式存储和处理。
二进制是由0和1组成的数字系统，它与人们常用的十进制数字系统相比具有简单、可靠的特点。
计算机中的信息以位（bit）为单位进行存储，多个位组合在一起形成字节（byte）。
字节是计算机中最基本的存储单位，用来表示一个字符或一个数字。
3. 运算器与控制器计算机的中央处理器由运算器和控制器组成。
运算器负责进行各种算术和逻辑运算；控制器负责指挥和控制计算机的各项工作。
运算器和控制器之间通过总线进行通信，总线是计算机中多个部件之间传输数据和控制信号的通路。
4. 存储器存储器是计算机中用于存储数据和程序的地方，它分为主存储器和辅助存储器两种。
主存储器是计算机中用于存储运行程序和数据的地方，它由一系列存储单元组成，每个存储单元可以存储一个字节的数据。
辅助存储器用于存储大量的数据和程序，包括硬盘、光盘、U盘等。
5. 输入输出输入输出是计算机与外部世界进行信息交换的方式。
计算机通过输入设备接收外部数据，如键盘、鼠标、摄像头等；通过输出设备向外部输出结果，如显示器、打印机、扬声器等。
输入输出设备通过接口与计算机相连，实现信息的传递和交流。
总结起来，大一学习计算机组成原理，需要掌握计算机的基本组成、数据表示、运算器与控制器、存储器以及输入输出等知识点。
计算机组成原理大学计算机基础知识详解
计算机组成原理大学计算机基础知识详解计算机组成原理是计算机科学与技术专业的一门重要课程，它涵盖了计算机的各个方面，包括硬件、软件及其相互关系。
本文将详细介绍计算机组成原理的基础知识，帮助读者全面了解计算机的构造和工作原理。
一、计算机组成原理概述计算机组成原理是研究计算机硬件和软件的基本原理与方法的学科。
它主要包括计算机的层次结构、指令系统、存储器层次结构、输入输出系统和总线结构等内容。
通过学习计算机组成原理，我们能够理解计算机是如何实现各种功能的，为后续深入学习计算机相关技术奠定基础。
二、计算机层次结构计算机层次结构是计算机系统中不同层次组件的抽象和划分，常用的计算机层次结构有冯·诺伊曼模型和哈佛模型。
在冯·诺伊曼模型中，计算机由中央处理器（CPU）、存储器和输入输出设备组成，通过总线进行数据传输。
哈佛模型相比之下，将程序存储器和数据存储器分开，可以同时进行指令的取指和数据的访问。
三、指令系统指令是计算机执行的基本单元，指令系统包括指令的格式、指令的编码方式和指令的执行方式。
常见的指令格式有固定长度指令格式和变长指令格式，前者每条指令都占用固定的存储空间，而后者根据指令的复杂程度进行变长存储。
指令的编码方式有二进制编码和助记符编码，前者直接使用二进制进行表示，后者使用助记符方便人们记忆和理解。
指令的执行方式有单周期执行、多周期执行和流水线执行等，不同的执行方式对计算机的性能有不同的影响。
四、存储器层次结构存储器层次结构是计算机中不同层次存储器的抽象和划分，常见的存储器层次结构包括寄存器、高速缓存、主存和辅助存储器等。
寄存器是CPU内部的存储单元，速度最快但容量较小。
高速缓存位于CPU与主存之间，是存储器的缓冲区，用于提高存取速度。
主存是计算机中用于存储数据和程序的主要存储器，是计算机可以直接访问的内存。
辅助存储器则是主存的扩展，用于存储大量的数据和程序，如硬盘、固态硬盘等。
五、输入输出系统输入输出系统是计算机与外部设备进行数据交互的桥梁，它包括输入设备、输出设备和通信设备。
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第一章计算机系统概论1硬件：是指可以看得见、摸得着的物理设备（部件）实体，一般讲硬件还应包括将各种硬件设备有机组织起来的体系结构。
2软件：程序（代码）+ 数据 + 文档。
由两部分组成，一是使计算机硬件能完成运算和控制功能的有关计算机指令和数据定义的组合，即机器可执行的程序及有关数据；二是机器不可执行的，与软件开发、过程管理、运行、维护、使用和培训等有关的文档资料。
3固件：将软件写入只读存储器ROM中，称为固化。
只读存储器及其写入的软件称为固件。
固件是介于硬件和软件之间的一种形态，从物理形态上看是硬件，而从运行机制上看是软件。
4计算机系统的层次结构：现代计算机系统是由硬件、软件有机结合的十分复杂的整体。
在了解、分析、设计计算机系统时，人们往往采用分层（分级）的方法，即将一个复杂的系统划分为若干个层次，即计算机系统的层次结构。
最常见的是从计算机编程语言的角度划分的计算机系统层次结构。
5虚拟计算机：是指通过配置软件扩充物理机（硬件/固件实现）功能以后所形成的一台计算机，而物理机并不具备这种功能。
虚拟机概念是计算机分析设计中的一个重要策略，它将提供给用户的功能抽象出来，使用户摆脱具体物理机细节的束缚。
计算机的性能指标：1 吞吐量：表征一台计算机在某一时间间隔内能够处理的信息量，用bps度量。
2 响应时间：表征从输入有效到系统产生响应之间的时间度量，用时间单位来度量。
3 利用率：在给定的时间间隔内，系统被实际使用的时间所在的比率，用百分比表示。
4 处理机字长：常称机器字长，指处理机运算中一次能够完成二进制运算的位数，如32位机、64位机。
5 总线宽度：一般指CPU从运算器与存储器之间进行互连的内部总线一次操作可传输的二进制位数。
6 存储器容量：存储器中所有存储单元（通常是字节）的总数目，通常用KB、MB、GB、TB来表示。
7 存储器带宽：单位时间内从存储器读出的二进制数信息量，一般用B/s（字节/秒）表示。
8 主频/时钟周期：CPU的工作节拍受主时钟控制，按照规定在某个时间段做什么（从什么时候开始、多长时间完成），主时钟不断产生固定频率的时钟信号。
主频（主时钟的频率）度量单位是MHZ、GHZ；时钟周期（主频的倒数）度量单位是微秒、纳秒。
9 CPU执行时间：表示CPU执行一段程序所占用的CPU时间，可用下式计算CPU时间=CPU时钟周期数 X CPU时钟周期长。
10 CPI：执行一条指令所需要的平均时钟周期数，可用下式计算CPI=执行某段程序所需的CPU时钟周期数/该程序包含的指令条数。
11 MIPS：平均每秒执行多少百万条定点指令数，用下式计算MIPS=指令条数 /（程序执行时间× 106）12 FLOPS：平均每秒执行浮点操作的次数，用来衡量机器浮点操作的性能，用下式计算FLOPS=程序中的浮点操作次数/程序执行时间（秒）计算机硬件系统由运算器、控制器、内存储器、输入设备、输出设备五大部分构成，一般还要包括它们之间的连接结构（总线结构）；将运算器、控制器、若干的寄存器集成在一个硅片上，称为中央处理器CPU；由于输入设备、输出设备与CPU、内存的处理速度差异，所以输入、输出设备通过适配器与总线、CPU、内存连接；控制器的作用有三个方面：存储程序控制方式（指令控制）、操作控制、时间（时序）控制。
基本任务如下：从内存储器中按一定顺序取指令;译码（翻译）、产生控制信号;控制取操作数（源操作数、目的操作数）;控制执行（运算）;控制保存结果;形成下条指令地址（顺序、转移）运算器的作用：由算术逻辑运算部件ALU、寄存器、数据通路组成。
实现数据的加工和处理（算术运算、逻辑运算、移位运算、关系（比较）运算、位运算）；存储器的作用：存储程序和数据，记忆部件；适配器的作用：在主机与I/O设备之间起数据缓冲、地址识别、信号转换等；总线的作用：多个部件分时共享的信息传送通路，用来连接多个部件并为之提供信息传输交换服务。
指令流：在取指周期中从内存中读出的信息流称为指令流，它通过总线、CPU内部数据通路流向控制器。
数据流：在执行周期中从内存中读出的信息流称为数据流，它通过总线、CPU内部数据通路流向运算器。
从时间上来说，取指令事件发生在取指周期（取指令阶段），取数据事件发生在执行周期（执行指令阶段）；从空间（处理部件）上来说，指令一定送给控制器，数据一定送给运算器。
冯·诺依曼计算机的技术特点：由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部分构成计算机硬件系统概念结构；采用二进制代码表示数据和指令；采用存储程序控制方式（指令驱动）第二章运算方法和运算器移码：补码的符号位取反原码，反码中0分正负；补码中O=00000000,-128=1000000；移码中O=10000000,+128=0000000.3加法运算溢出检测：1）单符号位法：看符号位变化；2）双符号位法(变形补码)：符号位不同就溢出4变形补码表示法：00 表示正数；11 表示负数。
5变形补码运算：规则同补码加减法运算规则，双符号位数值化、参加运算。
加法器：C是进位，S是结果位全加器：Si=Ai⊕Bi⊕Ci;Ci+1=AiBi＋BiCi＋CiAi（2）串行进位：某位的运算必须等到下一位的进位传递来以后，才能开始。
也就是进位从最低位向最高位逐级传递，速度慢。
Ci+1=Gi+PiCi（3）并行进位：所有进位可以同时产生，实际上只依赖于数位本身、来自最低位的进位C1=G0+P0C0；C2=G1+P1G0+P1P0C0；C3=G2+P1G1+P2P1G0+P2P1P0C0；C4=G3+P3G2+P3P2G1+P3P2P1G0+P3P2P1P0C0其中：G0=A0B0 P0=A0+B0Gi：进位产生函数，表示两个数位都为1Pi：进位传递函数，表示某位上的两个数位有一个为1，如果来自低位的进位为1，则肯定会产生进位。
浮点加减法运算方法：1比较阶码大小、对阶；2尾数加减法运算；3规格化处理；4尾数舍入处理（四舍五入）；5溢出判断。
流水线原理：把一个任务分割为一系列的子任务（过程断Si）使各子任务在流水线中时间重叠、并行执行。
时钟周期的确定：所有Si中执行时间最大者+缓冲寄存器延时（有时忽略）。
时间公式（理想）：流水线：Tk =(K+(n-1))T，顺序完成：TL=n·K·T加速比：Ck = TL / Tk = （n·k）/（k＋(n－1)）当任务数很大时，采用一个任务的完成时间相比。
第三章存储系统存储器带宽：单位时间里存储器所存取的信息量。
存储容量：指一个存储器中可以容纳的存储单元总数。
典型的存储单元存放一个字节，因此通常用字节数来表示，KB、MB、GB、TB。
存取时间：读操作时间指一次读操作命令发出到该操作完成、数据读出到数据总线上所经历的时间。
通常写操作时间等于读操作时间，故称为存取时间。
存取周期：也称读写周期，指连续启动两次读/写操作所需间隔的最小时间。
通常存储周期略大于存取时间，因为数据读出到总线上，还需要经过数据总线、CPU内部数据通路传递给控制器/运算器。
虚拟存储器：是通过硬件/操作系统，实现主存-外存之间的信息部分调入调出，为用户提供一个比实际物理内存容量大得多的存储器逻辑空间，使之为更大或更多的程序所使用。
主存-外存之间的信息部分调入调出过程对用户透明。
存储器的分级结构：（三级结构）分级原因：对存储器的要求是容量大、速度快、成本低，但是在一个存储器中要求同时兼顾这三个方面的要求是困难的。
CPU能直接访问高速缓冲存储器cache和内存；外存信息必须调入内存后才能为CPU进行处理。
高速缓冲存储器（cache）：高速小容量半导体存储器，强调快速存取指令和数据；主存储器（内存）：介于cache与外存储器之间，用来存放计算机运行期间的大量程序和数据。
要求选取适当的存储容量和存取周期，使它能容纳系统的核心软件和较多的用户程序；外存储器：大容量辅助存储器，强调大的存储容量，以满足计算机的大容量存储要求，用来存放系统程序、应用程序、数据文件、数据库等。
主存储器的逻辑设计：第一步：根据设计容量、提供的芯片容量构建地址空间分布图（类似搭积木），可能需要字、位扩展；第二步：用二进制写出连续的地址空间范围；第三步：写出各片组的片选逻辑表达式。
第四步：按三总线分析CPU和选用存储器芯片的数据线、地址线、控制线，以便设计CPU 与存储器的连接。
第五步：设计CPU与存储器连接的逻辑结构图。
顺序存储器：顺序存取周期=字数×T；单模块存储周期T=模块数×总线送周期τ多模块交叉存储器：可以使用流水线存取：T+(字数-1)τ；5、高速缓冲存储器cache的基本原理，cache命中率相关计算Cache的基本原理：cache是一种高速缓冲存储器，为了解决CPU和主存之间速度不匹配而采用的一项重要技术。
主存和cache均按照约定长度划分为若干块；主存中一个数据块调入到cache中，则将数据块地址（块编号）存放到相联存储器CAM中，将数据块内容存放在cache中；当CPU访问主存时，同时输出物理地址给主存、相联存储器CAM，控制逻辑判断所访问的块是否在cache中：若在，则命中，CPU直接访问cache；若不在，则未命中，CPU直接访问主存，并将该单元所在数据块交换到cache中。
基于程序和数据的局部性访问原理，通过cache和主存之间的动态数据块交换，尽量争取CPU访存操作在cache命中，从而总体提高访存速度。
命中率=cache存取次数/cache+主存存取次数主存/cache系统平均访问时间=命中率×cache访问时间+未命中率×主存访问时间主存比cache慢的倍率r=两访问时间之商访问效率=1/r+（1-r）命中率第四章指令系统指令系统：一台计算机中所有机器指令的集合，称为这台计算机的指令系统。
指令系统是表征一台计算机性能的重要因素，其格式与功能直接影响机器的硬件结构、软件、适用范围等。
寻址方式：告诉计算机如何获取指令和运算所需要的操作数。
即如何提供将要执行的指令所在存储单元的物理地址；如何提供运算所需要的操作数所在存储单元的物理地址、或者操作数所在内部寄存器的编号。
复杂指令集CISC：指令条数多、结构形式复杂多样、寻址方式种类繁多、功能复杂多样、翻译执行效率低、很多指令难得用到。
CISC使计算机的研制周期长，难以保证正确性，不易调试、维护，大量使用频率很低的复杂指令浪费了系统硬件资源。
精简指令集RISC：选取使用频率最高的一些简单指令，指令条数少，复杂功能通过宏指令实现；指令长度、格式、结构形式、寻址方式种类少，翻译执行效率高；只有取数/存数指令访问存储器，其余指令的操作均在CPU内部寄存器之间进行。