计算机组成原理概述Pa

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1、计算机组成原理与汇编语言(2006级)北航计算机学院刘旭东©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：68学时总学分：4学分任课教师刘旭东、熊桂喜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（自己掌握）课程介绍－－教学内容概述存储系统的组成与基本工作原理内部存储器的组成与工作原理高速缓冲存

2、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指令系统与IBM汇编语言指令系统基本要素80X86机器结构80X86指令系统IBMPC汇编语言程序设计一（汇编语言程序结构与基本技巧）指令系统的设计与分析课程介绍－－教学内容CPU的内部结构与工作原理ALU与基本运算方法控制单元的结构数据通路与控制信号指令执行过程分析控制单元的设计微程序控制器原理总线、I/O系统与I/O汇编程序设计总线与I/O接口、基本I/O方式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

3、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的基本组成、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，从汇编指令级理解和操纵计算机的基本部件。重点与难点主存储器与高速缓冲存储器输入输出汇编语言程序设计CPU的内部结构与工作原理与其他课程的关系先导课程：计算机导论、数字电路与数字逻辑；后续课程：计算机接口与通信、计算机系统结构；课程介绍上课时间及地点1~18周：星期一7/8节，星期四7/8节（一）316教材及参考书教材：《计算机组成原理》（第2版），高等教育

4、出版社，唐朔飞编著《IBMPC汇编语言程序设计》，清华大学出版社，沈美明编著《计算机组成原理实验说明书》（学院教学实验中心编）参考书：《计算机组织与结构（性能设计）》第五版，电子工业出版社《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：概述透视计算机：计算机组成与结构总结计算机系统的

5、层次结构计算机的组成部件简介计算机的内部连接理解计算机：计算机的基本工作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）计算机的实体部分，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

6、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

7、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

8、系运算器与机器性能指标：MIPS：MillionsofInstructuionsPerSecond目前更通用的叫法：Datapath简单运算器结构图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（Inst