《计算机组成与设计》是计算机科学领域的一本经典教材,由王诚、刘卫东、宋家兴三位专家合著,清华大学出版社出版。这本书全面深入地介绍了计算机硬件系统的构成和设计原理,是学习计算机硬件技术的重要参考书。"完整答案"标签表明这可能包含了书中的所有习题解答,为读者提供了学习和自我检测的全面资源。
本书的知识点涵盖了以下几个核心部分:
1. **计算机系统概述**:解释了计算机系统的基本结构,包括中央处理器(CPU)、内存、输入输出设备等组成部分的功能和相互作用。
2. **数字系统基础**:讲解二进制、八进制、十六进制等数字表示法,以及二进制运算规则,包括加减乘除、移位和逻辑运算。
3. **计算机中的数据表示**:探讨浮点数、定点数的表示,以及溢出、舍入误差等问题。还涵盖了不同数据类型的存储格式,如ASCII码和Unicode。
4. **逻辑设计**:介绍了布尔代数,用于设计和分析组合逻辑电路,以及触发器和时序逻辑电路的设计,涉及DFF、TFF、JKFF、RSFF等基本组件。
5. **微处理器架构**:详细阐述了CPU的内部结构,包括控制单元、算术逻辑单元(ALU)、寄存器等,以及指令集架构(ISA)的设计。
6. **存储系统**:讲解内存层次结构,包括高速缓存(Cache)、主存、硬盘等,以及地址映射和替换策略。
7. **输入/输出系统**:介绍了中断、DMA(直接存储器访问)和I/O端口等I/O机制,以及现代计算机中总线系统的概念。
8. **汇编语言编程**:教授汇编语言的语法和程序设计,以及如何将汇编代码转换为机器码。
9. **计算机性能评估**:涉及计算机性能指标,如 MIPS(每秒百万指令数)、CPI(时钟周期数/指令数)和吞吐量等,以及性能优化技术。
10. **最新发展和技术**:可能会涵盖一些最新的硬件技术,如多核处理器、GPU并行计算、FPGA和ASIC设计等。
通过学习《计算机组成与设计》,读者不仅可以掌握计算机硬件的基础知识,还能理解如何设计和优化计算机系统。这份"完整答案"资源对于深入理解和解决实际问题非常有价值,可以帮助读者巩固理论知识,提高实践能力。