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1、课程定位

计算机组成原理解释程序在硬件层面如何运行。它连接 C/C++、汇编语言、操作系统和计算机体系结构，是理解“代码为什么这样执行、性能为什么这样变化、硬件如何支撑软件”的核心课程。

项目 内容
课程 计算机组成原理
教师 纪禄平
院校 电子科技大学
资料来源 国家高等教育智慧教育平台课程大纲 + 纪禄平《计算机组成原理》课程体系
学习定位 408 主干入门，衔接 C/C++、汇编、操作系统、体系结构和网络安全底层分析
笔记范围 0501~0506，对应课程 6 章主体内容

这组笔记按“总体框架 -> 处理对象 -> 硬件子系统”的顺序整理。先建立整机视角，再理解数据如何表示和运算，最后拆 CPU、存储、总线、I/O。复习时不要只背部件名，要尽量把“指令如何取、数据如何来、结果如何写回、外设如何交互”串成一条执行链。

2、参考大纲

来源 采用内容
国家高等教育智慧教育平台《计算机组成原理》课程页 课程简介、教师、教材、6 章课程大纲
电子科技大学纪禄平老师课程体系 系统概述、数据表示与运算、CPU、存储、总线、I/O
408 计算机组成原理复习主线 数据表示、运算器、指令系统、CPU、存储层次、总线与 I/O
CSAPP/计算机系统类资料 程序执行、存储层次、异常与 I/O 的系统视角

3、学习主线

部分 章节 核心问题 后续连接
整机框架 Chap 1 计算机由哪些层次组成，性能如何衡量 操作系统、体系结构
数据对象 Chap 2 机器如何表示数值、字符、校验码和运算 C/C++ 整数溢出、浮点误差
执行核心 Chap 3 CPU 如何取指、译码、执行、访存、写回 汇编、流水线、RISC-V/MIPS
存储层次 Chap 4 主存、Cache、磁盘、虚拟存储如何协同 操作系统内存管理、性能优化
通路连接 Chap 5 总线、接口、中断、DMA 如何组织数据传送 驱动、内核、I/O 性能
外部设备 Chap 6 键盘、显示器、打印设备如何与主机交换信息 人机交互、嵌入式、设备驱动

4、章节索引

编号 Chap 主题 复盘重点 笔记
0501 1 计算机系统概述 冯诺依曼体系、层次结构、硬件组织、性能指标 查看
0502 2 数据的表示、运算与校验 原码/反码/补码/移码、浮点数、字符编码、定点运算、校验码 查看
0503 3 CPU 子系统 指令系统、寻址方式、运算器、MIPS32 单周期处理器、流水线和多核 查看
0504 4 存储子系统 存储层次、RAM/ROM、主存组织、磁盘/光盘、Cache 与高性能存储 查看
0505 5 总线与 I/O 子系统 总线、接口、PIO、中断、DMA、IOP/PPU 查看
0506 6 I/O 设备及其接口 输入输出设备、键盘、显示器、打印设备、设备接口 查看

5、复盘顺序

场景 建议顺序
408 快速复习 0501 -> 0502 -> 0503 -> 0504 -> 0505
代码底层理解 0502 -> 0503 -> 0504
操作系统前置 0501 -> 0503 -> 0504 -> 0505
硬件接口专题 0505 -> 0506
网络安全底层补强 0502 -> 0503 -> 0504 -> 0505

6、统一复盘模板

复盘项 要回答的问题
部件职责 这个部件解决什么问题？
输入输出 它接收什么信息，输出什么信息？
工作过程 每一步发生了什么，控制信号如何变化？
性能指标 延迟、带宽、容量、吞吐率、命中率如何衡量？
设计权衡 速度、容量、成本、复杂度之间如何取舍？
软件联系 它会如何影响 C/C++、操作系统、汇编和性能调优？

7、整理口径

计算机组成原理很容易学成“名词堆”，所以这组笔记优先保留系统链路和计算过程：数据表示怎么影响运算，指令系统怎么驱动 CPU，存储层次怎么影响性能，I/O 控制模式怎么让外设参与整机运行。后续做题时，再把计算题、结构图和典型 408 题型补到对应章节。