计算机组成原理与汇编语言-Introduction

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1、计算机组成原理与汇编语言(2008级)北航计算机学院刘旭东©、熊桂喜Tel：82316285Mail：liuxd@buaa.edu.cnliuxd@act.buaa.edu.cn课程介绍课程名称计算机组成原理与汇编语言ComputerOrganizationandAssembleLanguage学时学分课堂教学：64学时总学分：4学分任课教师刘旭东、熊桂喜、张亮配套实验计算机组成原理实验（单独开课）汇编语言上机实验课程介绍－－教学内容第一部分：概述计算机组织与结构简介计算机中数的表示计算机的基本工作过程第二部分：

2、存储系统主存储器的组成与工作原理高速缓冲存储器的结构与工作原理辅助存储器的结构与工作原理虚拟存储系统等课程介绍－－教学内容第三部分：运算单元与运算方法加减法运算及其实现乘除法运算及其实现浮点数运算算术逻辑运算单元第四部分：指令系统与IBM汇编语言指令系统基本要素指令格式与指令系统指令系统设计与分析IBMPC汇编语言程序设计一（汇编语言程序结构与基本技巧）课程介绍－－教学内容第五部分：CPU与控制单元设计数据通路设计分析指令执行过程分析硬接线控制单元的设计微程序控制器第六部分：总线与I/O系统总线与I/O接口基本I

3、/O方式第七部分：汇编语言程序设计BIOS/DOS调用中断、DMA及其汇编程序设计串行通信及汇编程序设计显示、打印汇编程序设计文件操作汇编编程课程介绍目的掌握计算机基本组成、内部结构和工作原理培养学生分析和设计计算机或计算机部件的能力掌握汇编语言编程技巧重点与难点主存储器与高速缓冲存储器CPU的内部结构与工作原理输入输出汇编语言程序设计与其他课程的关系先导课程：计算机导论、数字逻辑后续课程：接口与通信、计算机系统结构、操作系统课程介绍上课时间及地点1~16周：星期一1/2节，星期四1/2节，（一）215教材及参考

4、书《计算机组成原理》（第2版），高教出版社，唐朔飞著《IBMPC汇编语言程序设计》，清华出版社，沈美明著《ComputerOrganization&Design－TheHardware/SoftwareInterface》，（计算机组织与设计硬件/软件接口，机械工业出版社影印版）考试办法课程考试：期终考试（A、B卷，闭卷）成绩：考试成绩×85％＋平时成绩×15％第一部分：概述计算机组成与结构简介计算机系统的层次结构计算机的组成部件简介计算机的内部连接计算机中数的表示无符号数和有符号数定点数和浮点数计算机的基本工作

5、过程指令的含义程序的执行计算机最基本的操作与控制：微操作1.1计算机系统硬件（Hardware）计算机的物理部分，可以实现计算机最基本的操作行为。软件（Software）使计算机实现各种功能的程序集合。包括系统软件、应用软件两大类。1.2计算机系统层次结构计算机的层次结构的演变实际机器M1（机器语言程序）机器语言汇编语言高级语言虚拟机器M3（高级语言程序）虚拟机器M2（汇编语言程序）将高级语言程序先翻译成汇编语言程序或机器语言程序，再在M1或M2上运行将汇编语言程序先翻译成机器语言程序，然后在M1上运行1.2计算

6、机系统层次结构三级层次结构的计算机系统实际机器M1（机器语言程序）虚拟机器M3（高级语言程序）虚拟机器M2（汇编语言程序）第一级第二级第三级机器语言程序直接在M1上运行1.2计算机系统层次结构四级层次结构的计算机系统实际机器M1（机器语言程序）虚拟机器M3（高级语言程序）虚拟机器M2（汇编语言程序）第一级第二级第三级微程序机器M0（微指令系统）第零级机器语言程序直接在M1上运行将汇编语言程序先翻译成机器语言程序，然后在M1上运行将高级语言程序先翻译成汇编语言程序或机器语言程序，再在M1或M2上运行用微程序解释机器

7、指令，由硬件系统直接执行微程序1.3计算机的基本组成计算机的功能DataProcessing(数据处理)DataStorage（数据存储）DataMovement（数据移动，交换）Control（控制）计算机的功能结构1.3计算机的基本组成运算器：实现数据处理的部件完成最基本的算术逻辑运算ALU(ArithmeticandLogicUnit）＋Registers运算器与机器字长（字的概念）的关系运算器与机器性能指标：MIPS：MillionsofInstructuionsPerSecond简单运算器结构图

8、1.3计算机的基本组成存储器：实现数据存储的部件保存程序和数据（二进制信息）存储单元：bit,Byte,Word地址的概念：每一个字节单元拥有一个唯一的地址（索引）存储器的工作方式：读、写存储器结构简图1.3计算机的基本组成控制器：实现控制功能的部件提供各部件工作所需的控制信号，控制计算机其他部件协同工作指令部件（InstructionRegister，Instructi