计算机导论期末复习资料（划重点）

教材为计算机导论清华大学李宁版

第一章 计算机如何工作

1. 电子计算机的工作原理
   • 存储程序和程序控制，预先存储程序和数据于计算机存储器，运行时自动、连续取出指令执行，实现计算和处理任务。
2. 什么是指令和指令集
   • 指令由操作码和操作数组成。操作码规定操作类型，如加、减、乘、除等；操作数是操作对象，可能是数据本身或数据地址。
3. 高级语言和机器语言的区别
   • 高级语言接近人类自然语言和数学表达式，有高可读性和可编写性，便于程序员设计程序。高级语言编写的程序需通过编译器或解释器转为机器语言才能在计算机上执行。如 C、Java、Python 等是常见高级语言。
   • 机器语言是计算机能直接识别和执行的二进制指令代码，与计算机硬件紧密相关，不同计算机可能格式不同。机器语言编写程序难度大、可读性差，但执行效率高。
4. 源代码和目标代码的区别
   • 源代码是程序员用高级语言或汇编语言编写的程序代码，是人类可读的文本形式，包含程序逻辑结构、算法和数据处理流程等信息。
   • 目标代码是源代码经过编译或汇编后生成的机器语言代码，是计算机能够直接执行的二进制形式。目标代码不能被人类直接阅读和理解，主要用于在计算机上高效执行程序。
5. 研讨习题 6、7、8
   6. 假设执行一条指令需要8个时钟周期,主频为4GHz的CPU在10s内能执行多少条指令?
   • 10秒内总时钟周期数为：
     $4\times 10^9\text{ cycles/second}\times 10\text{ seconds}=4\times 10^{10}\text{ cycles}$
   • 用总时钟周期数除以每条指令需要的时钟周期数：
     4 × 1 0 10  cycles