湖南大学 计算机组成与原理实验（题目和答案）

计算机组成与原理是计算机科学与技术专业的一门核心课程，主要研究计算机系统的基本组成和工作原理。本资源为湖南大学信息科学与工程学院吴强老师的“计算机组成与原理实验”相关资料，包括实验题目和答案，对学习者来说是一份宝贵的参考资料。 1. **计算机组成原理** - **数据表示**：了解二进制、八进制、十进制和十六进制之间的转换，以及浮点数在计算机中的表示方式。 - **运算器**：讲解算术逻辑单元（ALU）的功能，包括加减乘除、逻辑运算及移位操作。 - **寄存器**：了解CPU内部寄存器的作用，如程序计数器、指令寄存器、累加器等。 - **存储系统**：讨论内存层次结构，包括高速缓存（Cache）、主存、硬盘等的原理和作用。 2. **指令系统** - **指令格式**：介绍不同类型的指令格式，如R型、I型、J型指令，理解它们的结构和功能。 - **指令执行流程**：阐述取指、译码、执行、写回等指令执行步骤。 - **寻址方式**：解析直接、间接、立即、相对等寻址方式，以及它们在程序中的应用。 3. **中央处理器（CPU）** - **控制单元**：深入理解控制单元如何产生控制信号，协调整个计算机系统的运行。 - **流水线技术**：解释指令流水线的概念，分析其提高性能的原理和可能遇到的冲突问题。 - **超标量与超线程**：探讨多发射、动态分支预测等提升CPU性能的技术。 4. **输入/输出（I/O）系统** - **I/O接口**：学习I/O接口的作用，如何实现CPU与外部设备间的通信。 - **中断系统**：理解中断处理机制，包括中断请求、中断响应和中断恢复过程。 - **DMA（直接存储器访问）**：介绍DMA的工作原理，及其在大容量数据传输中的优势。 5. **实验部分** - **硬件实验**：可能涉及设计简单的逻辑电路，如半加器、全加器，或者模拟简单的CPU结构。 - **软件实验**：编写汇编语言程序，理解指令执行过程，或者进行性能分析实验。 吴强老师的实验资料将理论与实践相结合，通过实际操作加深对计算机组成原理的理解。对于准备考试或提高编程能力的学弟学妹来说，这些实验题目和答案能够提供有力的帮助，帮助他们掌握计算机系统的基础知识，并能够运用到实际问题的解决中。在学习过程中，不仅要掌握理论知识，更要通过实验锻炼动手能力和问题解决能力，这样才能更好地理解和应用计算机组成原理。