計(jì)算機(jī)組成原理學(xué)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題解析

前言

21世紀(jì)是知識(shí)經(jīng)濟(jì)的時(shí)代，是人才競(jìng)爭(zhēng)的時(shí)代。隨著21世紀(jì)的到來(lái)，人類已步入信息社會(huì)，信息產(chǎn)業(yè)正成為全球經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)在信息產(chǎn)業(yè)中占據(jù)了最重要的地位，這就對(duì)培養(yǎng)21世紀(jì)高素質(zhì)創(chuàng)新型計(jì)算機(jī)專業(yè)人才提出了迫切的要求。為了培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才，必須建立高水平的教學(xué)計(jì)劃和課程體系。在20多年跟蹤分析ACM和IEEE計(jì)算機(jī)課程體系的基礎(chǔ)上，緊跟計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展潮流，及時(shí)制定并修正教學(xué)計(jì)劃和課程體系是尤其重要的。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展對(duì)高水平人才的要求，需要我們從總體上優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，精煉教學(xué)內(nèi)容，拓寬專業(yè)基礎(chǔ)，加強(qiáng)教學(xué)實(shí)踐，特別注重綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，形成“基礎(chǔ)課程精深，專業(yè)課程寬新”的格局。為了適應(yīng)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科發(fā)展和計(jì)算機(jī)教學(xué)計(jì)劃的需要，要采取多種措施鼓勵(lì)長(zhǎng)期從事計(jì)算機(jī)教學(xué)和科技前沿研究的專家教授積極參與計(jì)算機(jī)專業(yè)教材的編著和更新，在教材中及時(shí)反映學(xué)科前沿的研究成果與發(fā)展趨勢(shì)，以高水平的科研促進(jìn)教材建設(shè)。同時(shí)適當(dāng)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的原版教材。為了提高教學(xué)質(zhì)量，需要不斷改革教學(xué)方法與手段，倡導(dǎo)因材施教，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的總結(jié)、梳理、推演和挖掘，通過(guò)加快教案的不斷更新，使學(xué)生掌握教材中未及時(shí)反映的學(xué)科發(fā)展新動(dòng)向，進(jìn)一步拓寬視野。教學(xué)與科研相結(jié)合是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的有效途徑。高水平的科研可以為教學(xué)提供最先進(jìn)的高新技術(shù)平臺(tái)和創(chuàng)造性的工作環(huán)境，使學(xué)生得以接觸最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)理論、技術(shù)和環(huán)境。高水平的科研還可以為高水平人才的素質(zhì)教育提供良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。學(xué)生在課題研究中不但能了解科學(xué)研究的艱辛和科研工作者的奉獻(xiàn)精神，而且能熏陶和培養(yǎng)良好的科研作風(fēng)，鍛煉和培養(yǎng)攻關(guān)能力和協(xié)作精神。進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)高等教育進(jìn)人了前所未有的大發(fā)展時(shí)期，時(shí)代的進(jìn)步與發(fā)展對(duì)高等教育質(zhì)量提出了更高、更新的要求。2001年8月，教育部頒發(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作，提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》。文件指出，本科教育是高等教育的主體和基礎(chǔ)，抓好本科教學(xué)是提高整個(gè)高等教育質(zhì)量的重點(diǎn)和關(guān)鍵。隨著高等教育的普及和高等學(xué)校的擴(kuò)招，在校大學(xué)本科計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的人數(shù)將大量上升，對(duì)適合21世紀(jì)大學(xué)本科計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科課程體系要求的，并且適合中國(guó)學(xué)生學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)專業(yè)教材的需求量也將急劇增加。

內(nèi)容概要

本書是中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)和清華大學(xué)出版社共同規(guī)劃的“21世紀(jì)大學(xué)本科計(jì)算機(jī)專業(yè)系列教材”《計(jì)算機(jī)組成原理（第2版）》一書配套的學(xué)習(xí)參考用書。全書共分8章，與主教材的章節(jié)完全相同，每一章都按基本內(nèi)容摘要、重點(diǎn)難點(diǎn)梳理、典型例題詳解和同步測(cè)試習(xí)題等四個(gè)板塊進(jìn)行組織。    全書概念清楚，通俗易懂，由淺入深，通過(guò)典型例題的剖析，使讀者能夠加深對(duì)“計(jì)算機(jī)組成原理”課程所學(xué)知識(shí)的理解，熟練掌握單機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的組織結(jié)構(gòu)和基本工作原理，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。    本書是“計(jì)算機(jī)組成原理”課程的重要參考書，也適合作為計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)考研的復(fù)習(xí)資料。

書籍目錄

第1章　概論  1.1　基本內(nèi)容摘要  1.2　重點(diǎn)難點(diǎn)梳理  1.3　典型例題詳解  1.4　同步測(cè)試習(xí)題及解答    1.4.1　同步測(cè)試習(xí)題    1.4.2　同步測(cè)試習(xí)題解答第2章　數(shù)據(jù)的機(jī)器層次表示  2.1　基本內(nèi)容摘要  2.2　重點(diǎn)難點(diǎn)梳理  2.3　典型例題詳解  2.4　同步測(cè)試習(xí)題及解答    2.4.1　同步測(cè)試習(xí)題    2.4.2　同步測(cè)試習(xí)題解答第3章　指令系統(tǒng)  3.1　基本內(nèi)容摘要  3.2　重點(diǎn)難點(diǎn)梳理  3.3　典型例題詳解  3.4　同步測(cè)試習(xí)題及解答    3.4.1　同步測(cè)試習(xí)題    3.4.2　同步測(cè)試習(xí)題解答第4章　數(shù)值的機(jī)器運(yùn)算  4.1　基本內(nèi)容摘要  4.2　重點(diǎn)難點(diǎn)梳理  4.3　典型例題詳解  4.4　同步測(cè)試習(xí)題及解答    4.4.1  同步測(cè)試習(xí)題    4.4.2  同步測(cè)試習(xí)題解答第5章　存儲(chǔ)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)  5.1　基本內(nèi)容摘要  5.2　重點(diǎn)難點(diǎn)梳理  5.3　典型例題詳解  5.4　同步測(cè)試習(xí)題及解答    5.4.1　同步測(cè)試習(xí)題    5.4.2　同步測(cè)試習(xí)題解答第6章  中央處理器  6.1　基本內(nèi)容摘要  6.2　重點(diǎn)難點(diǎn)梳理  6.3　典型例題詳解  6.4　同步測(cè)試習(xí)題及解答    6.4.1　同步測(cè)試習(xí)題    6.4.2　同步測(cè)試習(xí)題解答第7章　外部設(shè)備  7.1　基本內(nèi)容摘要  7.2　重點(diǎn)難點(diǎn)梳理  7.3　典型例題詳解  7.4　同步測(cè)試習(xí)題及解答    7.4.1　同步測(cè)試習(xí)題    7.4.2　同步測(cè)試習(xí)題解答第8章　輸入輸出系統(tǒng)  8.1　基本內(nèi)容摘要　　……參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第1章　概論1.2　重點(diǎn)難點(diǎn)梳理1.存儲(chǔ)程序概念存儲(chǔ)程序概念是馮·諾依曼等人首先提出來(lái)的，它可以簡(jiǎn)要地概括為以下幾點(diǎn)：（1）計(jì)算機(jī)（指硬件）應(yīng)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大基本部件組成； （2）計(jì)算機(jī)內(nèi)部采用二進(jìn)制來(lái)表示指令和數(shù)據(jù)；（3）將編好的程序和原始數(shù)據(jù)事先存入存儲(chǔ)器中，然后再啟動(dòng)計(jì)算機(jī)工作。存儲(chǔ)程序概念中最重要的是第（3）點(diǎn)，這是馮·諾依曼型計(jì)算機(jī)與世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)ENIAC最大的區(qū)別，ENIAC不是存儲(chǔ)程序的計(jì)算機(jī)，它的存儲(chǔ)容量極小，只能存20個(gè)字長(zhǎng)為10位的十進(jìn)制數(shù)，程序不能事先存人存儲(chǔ)器中。2.主機(jī)中央處理器（CPU）和主存儲(chǔ)器一起組成主機(jī)部分。因?yàn)榇鎯?chǔ)器有主存儲(chǔ)器和輔助存儲(chǔ)器之分，主機(jī)中只包括主存儲(chǔ)器，而不包括輔助存儲(chǔ)器。主存儲(chǔ)器由RAM和ROM組成，對(duì)于微型計(jì)算機(jī)而言，是指插在主板上的內(nèi)存條和其他存儲(chǔ)芯片。輔助存儲(chǔ)器則是硬盤、軟盤、光盤等存儲(chǔ)器的總稱，它們處于主板之外，屬于外部設(shè)備。3.總線總線是一組能為多個(gè)部件服務(wù)的公共信息傳送線路，它能分時(shí)地發(fā)送與接收各部件的信息。總線具有分時(shí)、共享的特點(diǎn).即多個(gè)沒備（或部件）掛在同一組總線上，但同一時(shí)刻只7允許一個(gè)設(shè)備（或部件）發(fā)送信息。

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