计算机组成原理 [袁春风]chap4-1

计算机系统基础引言计算机系统是由硬件和软件组成的，是现代社会信息技术的基石。

理解计算机系统的基本原理和工作方式是作为一名计算机科学专业学生的必备技能。

本文将介绍计算机系统的基础知识，包括计算机硬件的组成以及计算机软件的层次结构。

计算机硬件计算机硬件是指计算机系统中的物理设备，包括中央处理器（CPU）、内存、输入设备、输出设备和存储设备等。

下面分别介绍各个硬件组件的功能和作用。

中央处理器（CPU）中央处理器是计算机系统的核心部件，负责执行指令和处理数据。

它包括控制单元和算术逻辑单元。

控制单元负责解析指令并控制程序的执行，而算术逻辑单元负责进行数学和逻辑运算。

内存内存是计算机系统中用于存储程序和数据的地方。

它可以分为主存储器和辅助存储器。

主存储器一般是指随机存取存储器（RAM），它可以快速读写数据，但是断电后数据将会丢失。

辅助存储器一般是指硬盘、固态硬盘和光盘等，它们可以长期保持数据。

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系统中，常见的输入设备包括键盘、鼠标和扫描仪等。

输出设备则用于将计算机系统中的信息输出给用户，常见的输出设备包括显示器、打印机和音响等。

存储设备存储设备用于存储数据，并且可以长期保存。

常见的存储设备包括硬盘、固态硬盘和光盘等。

计算机软件计算机软件是指计算机系统中的程序和数据。

它可以分为系统软件和应用软件两个层次。

系统软件系统软件是为计算机硬件提供服务的软件。

它包括操作系统、编译器和数据库管理系统等。

操作系统是计算机系统的核心软件，负责管理和协调计算机硬件和软件资源的使用。

编译器是将高级语言程序源代码翻译为机器语言的软件。

数据库管理系统是用于管理和组织数据的软件。

应用软件应用软件是为用户提供各种应用功能的软件。

它可以满足用户的特定需求，如文字处理、图像处理和多媒体处理等。

总结计算机系统是由硬件和软件组成的，理解计算机系统的基本构成和工作原理对于学习和使用计算机系统是非常重要的。

【计算机系统基础袁春风epub格式】1. 引言在当今数字化时代，计算机系统基础是每个计算机科学专业的必修课程之一。

而袁春风老师的《计算机系统基础》一直以其严谨的内容和深入浅出的讲解而备受好评。

本文将围绕袁春风老师的《计算机系统基础》这一主题展开深入探讨。

2. 简介《计算机系统基础》一书从计算机系统的基本原理出发，涵盖了计算机组成原理、操作系统、计算机网络等内容，是一本涵盖广泛且深入的教材。

袁春风老师以其丰富的教学经验和深厚的学术造诣，将复杂抽象的知识点有机地串联起来，使得读者能够更好地理解和掌握计算机系统的基础知识。

3. 主体3.1 计算机组成原理在《计算机系统基础》中，袁春风老师系统地介绍了计算机的组成结构、指令系统、CPU、存储器等重要原理。

通过深入浅出的讲解，读者可以全面了解计算机内部各个组成部分的工作原理和相互关系。

袁老师生动地用比喻和案例来解释CPU的运作机制，使得抽象的概念变得具体易懂。

3.2 操作系统另外，袁春风老师在书中对操作系统进行了详细的介绍，涵盖了操作系统的功能、结构、进程管理、内存管理等内容。

通过对操作系统的深入理解，读者可以更好地掌握操作系统的工作原理和优化方法，为日后的系统设计和开发奠定坚实基础。

3.3 计算机网络袁春风老师还在《计算机系统基础》中详细介绍了计算机网络的基本概念、协议、网络安全等内容。

他从实际案例和发展历程出发，引导读者深入理解计算机网络的运作原理和相关技术，培养了读者对网络安全和性能优化的意识。

4. 总结通过《计算机系统基础》，读者可以全面、深入地了解计算机系统的基础知识，掌握相关技术和方法。

袁春风老师对于知识的讲解方式也值得我们借鉴和学习，他富有激情的讲解风格和深入浅出的教学方法让这门抽象的学科变得更加接地气和具有吸引力。

5. 个人观点在我看来，袁春风老师的《计算机系统基础》向读者展示了一幅清晰的计算机系统蓝图，让人能够直观地理解计算机系统的工作原理和结构。

习题1．给出以下概念的解释说明。

指令周期（Instruction Cycle）机器周期（Machine Cycle）同步系统（Synchronous system）时序信号（Timing signal）控制单元（Control Unit, CU）执行部件（Execute Unit，EU）组合逻辑元件（Combinational logic element）或操作元件（Operate element）时序逻辑元件（Sequential logic circuit）或状态元件（State element）多路选择器（Multiplexor）扩展器（Extension unit）“零”扩展（0- extend）“符号”扩展（Sign extend）算术逻辑部件ALU（Arithmetic Logic Unit）加法器（Adder）CPU总线（CPU Bus）寄存器堆（Register file）定时方式（Clocking methodology）边沿触发（Edge-triggered）寄存器写信号（Register Write）指令存储器（Instruction Memory）数据存储器（Data Memory）程序计数器（Program Counter）指令寄存器（Instruction Register）指令译码器（Instruction Decoder）时钟周期（Clock Cycle）主频（CPU Clock Rate / Frequency 转移目标地址（Branch target address）控制信号（Control signal）微程序控制器（Microprogrammed control）硬布线控制器（Hardwared control）控制存储器（Control Storage，控存CS）微代码（Microcode）微指令（Microinstruction）微程序（Microprogram）固件（Firmware）中断过程（Interrupt Processing）异常（Exception）故障（fault）自陷(Trap) 终止（Abort）中断（Interrupt）中断服务程序（Interrupt Handler）中断允许位（Interrupt Enable Bit）关中断（Interrupt OFF）开中断（Interrupt ON）中断响应（Interrupt Response）向量中断（Vector Interrupt）中断向量（Interrupt vector）中断向量表（Interrupt vector table）向量地址（vector Address）中断类型号（Interrupt number）2. 简单回答下列问题。

第1章习题答案5 .若有两个基准测试程序P1和P2在机器M1和M2上运行，假定M1和M2的价格分别是5000元和8000请回答下列问题：（1）对于P1,哪台机器的速度快？快多少？对于P2呢？（2）在M1上执行P1和P2的速度分别是多少MlPS ?在M2上的执行速度又各是多少？从执行速度来看，对于P2，哪台机器的速度快？快多少？（3）假定M1和M2的时钟频率各是800MHZ和1.2GHZ，则在M1和M2上执行P1时的平均时钟周期数CPI各是多少？（4）如果某个用户需要大量使用程序P1 ,并且该用户主要关心系统的响应时间而不是吞吐率，那么, 该用户需要大批购进机器时，应该选择M1还是M2 ?为什么？（提示：从性价比上考虑）（5）如果另一个用户也需要购进大批机器，但该用户使用P1和P2一样多，主要关心的也是响应时间，那么，应该选择M1还是M2 ?为什么？参考答案：（1）对于P1，M2比M1快一倍；对于P2，M1比M2快一倍。

（2）对于M1，P1 的速度为：200M∕10=20MIPS ；P2 为300k∕0.003=100MIPS。

对于M2，P1 的速度为：150M∕5=30MIPS ；P2 为420k∕0.006=70MIPS。

从执行速度来看，对于P2,因为100/70=1.43倍，所以M1比M2快0.43倍。

（3）在M1上执行P1时的平均时钟周期数CPI为：10疋00M∕（200×106）=40。

在M2上执行P1时的平均时钟周期数CPI为：5X1.2G/（150 ×06）=40°（4）考虑运行P1时M1和M2的性价比，因为该用户主要关心系统的响应时间，所以性价比中的性能应考虑执行时间，其性能为执行时间的倒数。

故性价比R为：R=1∕（执行时间×介格）R越大说明性价比越高，也即，执行时间×介格”的值越小，则性价比越高。

因为10×5000 > 5 ×000,所以，M2的性价比高。

关于计算机统考408参考书的重要说明
408没有参考书，官方没有发布任何参考书，网上盛传的4本参考书完全是假的！！
证据？看这里：
这是16年大纲第一页，后面全是具体大纲，没有任何参考书说明再者，如果说真有参考书，那也只是这本：《计算机组成与系统结构》袁春风
因为袁春风是10-16 408命题组组长+组成原理命题人17年怎么样不知道，一般不会换人
证据？看这里：
再看这里：
最后，课本推荐（仅仅是推推荐）：
数据结构：任意
组成原理：《计算机组成与系统结构》袁春风《计算机组成与设计硬件/软件接口》Patterson，前者是根据后者编著的
操作系统：《计算机操作系统》汤子瀛《现代操作系统》特南鲍姆，
计算机网络：《计算机网络》谢希仁《计算机网络》特南鲍姆《tcp/ip详解卷一：
协议》Stevens。