课程简介

完整课程目录

一、计算机系统概述

• 1.2 初识计算机和存储程序

• 1.2 五大功能部件

• 1.2 冯诺伊曼计算机以及现代计算机

• 1.2 存储程序工作方式（必看）

• 1.2 从源程序到可执行文件（必看）

• 1.2 软件硬件以及层次结构

• 1.3 机器字、指令字、存储字

• 1.3 时钟周期、主频

• 1.3 CPI与CPU执行时间

• 1.3 IPS MIPS IPC

• 1.3 与存储性能相关的指标

• 1.3 其他性能指标

二、数据表示与运算

• 2.1 进位计数法（一）

• 2.1 进位计数法（二）

• 2.1 真值vs机器数 定点数vs浮点数

• 2.1 原码表示法（定点整数）

• 2.1 模运算与补码（定点整数）

• 2.1 补码总结（定点整数）

• 2.1 反码以及原反补相互转换

• 2.1 移码表示法（定点整数）

• 2.1 机器数与真值的单调性

• 2.1 无符号数（定点整数）

• 2.1 定点小数

• 2.1 C语言中的整型数据类型

• 2.1 有符号数和无符号数的转换

• 2.1 不同字长整数之间的转换

• 2.2 逻辑运算以及逻辑门

• 2.2 半加器/全加器/串行进位加法器

• 2.2 补码加减法运算（练习必做）

• 2.2 补码的溢出判断

• 2.2 模4补码与补码溢出例题（必做）

• 2.2 整数加减运算器

• 2.2 标志位的生成（重点 OF SF CF ZF）

• 2.2 标志位的应用（练习必做）

• 2.2 逻辑移位与算术移位

• 2.2 乘法运算原理（非重点 偏难 选看）

• 2.2 乘法运算电路（非重点）

• 2.2 乘法运算手算（非重点 选看）

• 2.2 原码除法的基本原理

• 2.2 除法运算电路

• 2.3 浮点数的表示（例题必做）

• 2.3 浮点数的表示范围与上溢下溢

• 2.3 浮点数的规格化

• 2.3 基数为2的原码尾数规格化形式

• 2.3 IEEE754标准（一）（练习必做）

• 2.3 IEEE754标准（二）

• 2.3 浮点数的加减运算与定点区别

• 2.3 C语言中的浮点数以及类型转换

• 2.3 数据的大小端和对齐存储

三、存储器系统

• 3.1 存储器的分类

• 3.1 存储器的主要性能指标

• 3.1 存储器的层次结构

• 3.2 按存储介质分类

• 3.2 DRAM的工作原理

• 3.2 DRAMvsSRAM

• 3.2 芯片基本结构以及译码驱动方式

• 3.2 DRAM的刷新

• 3.2 DRAM的时序信号

• 3.2 ROM和SDRAM

• 3.3 位扩展法

• 3.3 字扩展（线选法）

• 3.3 字扩展（译码器法）

• 3.3 字位扩展

• 3.3 双端口存储器

• 3.3 内存条与并行访问存储器

• 3.3 交叉访问存储器

• 3.3 多体交叉存储器的作用

• 3.3 低位交叉存储器的启动方式

• 3.3 字位扩展与并行技术总结

• 3.4 磁盘简介以及磁盘读写过程

• 3.4 磁盘存储器的性能指标

• 3.4 磁盘其他部分以及地址结构

• 3.4 磁盘阵列

• 3.4 固态硬盘

• 3.5 程序访问的局部性原理

• 3.5 主存块以及Cache块

• 3.5 Cache块的有效位

• 3.5 CPU如何访问Cache以及平均访问时间

• 3.5 直接映射

• 3.5 全相联映射

• 3.5 组相联映射以及总结（练习必做）

• 3.5 Cache替换算法

• 3.5 Cache的一致性维护策略

• 3.5 Cache分离与多级Cache

四、指令系统

• 4.1 指令的基本格式

• 4.1 按地址码分类以及扩展操作码

• 4.1 操作码类型和ISA

• 4.2 指令寻址

• 4.2 数据寻址（一）

• 4.2 数据寻址（二）（基址寻址）

• 4.2 变址寻址与相对寻址

• 4.2 堆栈寻址

• 4.2 其他数据寻址和寻址总结

• 4.3 x86寄存器基础

• 4.3 汇编指令格式以及数据传送指令

• 4.3 x86算逻运算指令

• 4.3 X86控制流指令

• 4.3 常用语句的机器级表示

• 4.3 x86的过程调用

• 4.3 ATT格式以及Intel格式区别

• 4.3 MIPS架构汇编指令

• 4.4 CISC和RISC的基本概念知识点

五、中央处理器（CPU）

• 5.1 指令的执行过程

• 5.1 CPU的功能和基本结构

• 5.2 一条一般指令的执行流程

• 5.2 指令周期与机器周期+不同机器周期的数据流向

• 5.3 操作元件与状态元件

• 5.3 三级时序系统与现代计算机的时钟信号

• 5.3 微操作序列以及指令执行方案

• 5.3 数据通路的基本结构

• 5.4 简单的CPU模型

• 5.4 硬布线控制器的基本原理

• 5.4 硬布线控制器的设计流程

• 5.4 微程序控制器的基本原理和设计流程

• 5.4 微指令的编码方式

• 5.4 微地址的形成方式以及微指令格式

• 5.5 中断处理流程

• 5.5 中断分类

• 5.6 初识MIPS指令流水线

• 5.6 指令流水线的性能指标

• 5.6 MIPS五段式流水线数据通路（偏难）

• 5.6 流水线常用指令以及lw指令执行分析

• 5.6 其他常用指令分析以及总结

• 5.6 资源（结构）相关与数据相关

• 5.6 控制相关

• 5.6 超流水线以及多发射技术

六、总线系统

• 6.1 基本概念

• 6.1 总线分类

• 6.1 总线结构 | 性能指标 | 主从设备

• 6.2 总线事务和传送方式

• 6.2 同步定时方式与异步定时方式

• 6.2 半同步以及分离式

• 6.2 同步异步串行通信

七、输入输出（I/O）系统

• 7.2 IO系统与IO接口基本结构

• 7.2 IO接口基本功能以及编址方式

• 7.3 程序查询方式

• 7.3 程序中断方式

• 7.3 DMA方式

• 7.3 DMA传送方式以及DMA特点

• 7.3 中断复习以及中断控制器

• 7.3 响应优先级以及处理优先级

• 7.3 优先级例题

• 7.3 中断响应以及中断识别