計算機組成原理的心得體會

　　計算機組成原理的心得體會

計算機組成原理心得體會篇一：計算機組成原理心得

學了幾天的計算機組成原理了，自己到底懂了多少？我想做個小小的總結。

計算機組成原理綜述

內容摘要

計算機從產生到今天不過短短的60多年的時間。但它已經深入到人類生活的每一個角落，現在人類的生活如果離開了計算機是難以想象的。個人計算機（PC）已經是我們日常辦公和娛樂的工具。計算機科學與技術也成爲了很熱門的專業，對於一個計算機科學與技術專業的學生來說，計算機組成原理的學習是至關重要的，作爲計算機科學與技術專業的基礎課程，這門課會告訴我們計算機的基本組成及其主要部件的工作原理。通過這門課程的學習可以讓我們建立計算機系統的整機概念，理解軟硬件的關係和邏輯的等價性；瞭解計算機各部件的組成原理，工作機制以及部件之間的相互關係；加強硬件分析和設計的基本技能和方法，提高硬件方面專業素質和發展潛力；培養和提高計算思維能力。

一、計算機組成原理課程綜述

計算機組成原理是計算機科學與技術專業的基礎課程之一，它主要告訴我們計算機單系統組成結構，計算機各組成部件內部的運行機制以及相關的基本理論，硬件分析和設計的基本技能和方法。

二、計算機組成原理的主要內容

根據馮·諾依曼機的特點我們知道：

1. 計算機有運算器、存儲器、控制器、輸入設備、輸出設備五大部件組成。

2. 指令和數據以同等地位存放於存儲器內，並可按地址尋訪。

3. 指令和數據均用二進制數表示。

4. 指令由操作碼和地址碼組成，操作碼用來表示操作的性質，地址碼用來表示操作數在存儲器中的位置。

5. 指令在存儲器內按順序存放。通常，指令是順序執行的，在特定條件下，可根據運算結果或根據設定的條件改變執行順序。

6. 機器以運算器爲中心，輸入輸出設備與存儲器間的數據傳送通過運算器完成。

典型的馮·諾依曼機是以運算器爲中心的，現代的計算機已轉化爲以存儲器爲中心：

1. 運算器用來完成算術運算和邏輯運算，並將運算的中間結果暫存在運算器內。

2. 存儲器用來存放數據和程序。

3. 控制器用來控制、指揮程序和數據的輸入、運行以及處理運算結果。

4. 輸入設備用來將人們熟悉的信息形式轉換爲機器能識別的信息形式。

5. 輸出設備可將機器運算結果轉換爲人們熟悉的信息形式。三、知識點解析

在計算機組成原理方面，主要考查計算機系統基礎知識、數據的表示和運算、存儲器層次結構、指令系統、中央處理器、總線、輸入輸出系統。

1、計算機系統概述

學習計算機組成原理之前，我們先要了解計算機的發展歷程，搞清楚計算機的系統層次結構，包括計算機硬件的基本組成（五大部件的構成）、計算機軟件的分類，以及計算機的基本工作過程。

從體系結構上來看，有多種不同類型的計算機，那麼這些不同的計算機誰好誰壞？如何評價？所以，還需要我們瞭解計算機性能評價指標和相關參數，包括吞吐量、響應時間；cpu時鐘週期、主頻、CPI、cpu執行時間；MIPS、MFLOPS等。

2、數據的表示和運算

我們日常所使用的是十進制數據，但在計算機中，除了十進制數據外，還有二進制、八進制、十六進制表示方法，我們要掌握這些進位計數制及其相互轉換的方法，要搞清楚真值（實際的數值）和機器數（計算機中表示的數值）之間的關係，特別是負數的各種表示。另外，還要理解BCD碼、字符與字符串的編碼方法，以及數據的校驗碼（奇偶校驗、CRC冗餘校驗等）。

不管是哪種進制和校驗方法，計算機中數據的表示有原碼、反碼、補碼等方法，我們要搞清楚它們之間的關聯與區別。

在計算機中對數據進行計算，分爲定點表示和浮點表示。

在定點數的表示和運算方面，我們要掌握定點數的表示（無符號數的表示，

有符號數的表示）和定點數的運算，包括定點數的位移運算、原碼定點數的加/減運算、補碼定點數的加/減運算、定點數的乘/除運算、溢出概念和判別方法。在浮點數的表示和運算方面，我們要掌握浮點數的表示（浮點數的表示範圍和IEEE754標準）和浮點數的加/減運算。

本知識點的最後一個考點就是算術邏輯單元ALU，我們要掌握串行加法器和並行加法器、算術邏輯單元ALU的功能和結構。

3、存儲器層次結構

從整個計算機的存儲體系來看，可以看成是一個“Cache—內存—外存”三級結構，在這個層次化結構中，我們要掌握存儲器的分類以及各類存儲器的基本工作原理，包括半導體隨機存取存儲器（SRAM、DRAM）、只讀存儲器（ROM），掌握主存儲器（內存）與cpu的連接和數據交換、雙口RAM和多模塊存儲器，還有就是外存儲器（在輸入輸出系統知識點中，做具體講解）。在存儲器這個知識點中，2個很重要的考點是高速緩衝存儲器（Cache）和虛擬存儲器（在操作系統課程中，也會講解有關虛擬存儲器的知識點）。在cpu和內存之間增加一層Cache，其目的是爲了解決cpu和內存的速度匹配問題。在這一點，我們要掌握程序訪問的局部性原理（時間局部性、空間局部性）、Cache的基本工作原理（命中率）、Cache和主存之間的映射方式、Cache中主存塊的替換算法，以及Cache寫策略。

虛擬存儲器的重點在於“虛擬”二字，我們要掌握虛擬存儲器的基本概念及種類，包括頁式虛擬存儲器、段式虛擬存儲器、段頁式虛擬存儲器、TLB（快表）等，理解這些虛擬存儲器的基本原理、碎片的處理，各種方法的優點和缺點。

4、指令系統

在指令系統知識點中，我們要掌握指令的格式（包括指令的基本格式、定長操作碼指令格式、擴展操作碼指令格式）和各種尋址方式，還要能夠區分數據尋址和指令尋址的區別。

本知識點的另外一個重要考點就是CISC（複雜指令系統計算機）和RISC（精簡指令系統計算機），我們要掌握它們的基本概念、特徵，以及它們之間的主要區別。

5、中央處理器

中央處理器，也就是我們常說的cpu。在這個知識點，我們要掌握cpu的功能和基本結構，以及工作原理，具體包括指令執行過程、數據通路的功能和基本結構、控制器的功能和工作原理（硬佈線控制器、微程序控制器）。特別是在微程序控制器考點中，要掌握微程序、微指令和微命令，微指令的編碼方式，

以及微地址的形式方式。

在這個知識點中，一個最重要的考點是流水線（主要是指令流水線）。我們要搞清楚流水線的基本概念（包括超標量和動態流水線），爲什麼需要流水線，流水線有哪些優勢，哪些因素會影響流水線，等等。在這一點，有可能出現計算題，例如，求流水線的週期、求指令的執行時間。有關流水線，還有一些評價指標，例如流水線的吞吐率、加速比等。

6、總線

總線就是一組進行互連和傳輸信息（指令、數據和地址）的信號線，我們要掌握總線的基本概念，總線的分類，以及總線的組成和性能指標（例如，各類總線的寬度會影響哪些部件的性能等）。

其次，就是要掌握總線仲裁方法（包括集中仲裁方式和分佈仲裁方式）和總線操作和定時（包括同步定時方式和異步定時方式）。

最後，就是要對總線的標準（正式標準和工業標準）有所瞭解，總線標準主要規定總線的機械結構規範、功能結構規範和電氣規範。

7、輸入輸出系統

在輸入輸出（I/O）系統知識點，我們首先要掌握I/O系統的基本概念，理解各種外部設備，其中包括輸入設備（鍵盤、鼠標、掃描儀等）、輸出設備（顯示器、打印機等）、外存儲器（硬盤存儲器、磁盤陣列、光盤存儲器等）。要理解這些設備的基本工作原理和常見的性能指標。例如顯示器的分辨率、磁盤的讀寫時間等，特別是磁盤的有關讀寫過程（尋道時間、等待時間等），是一定要掌握的。

從上面我們大概的瞭解了計算機的基本的組成和原理。下面來具體介紹下五大部件，不過在介紹五大部件前我們先介紹一下總線，它是連接五大部件的傳輸線。 總體來說我看的是指令系統，CPU。剛纔看了輸入輸出，覺得了解了輸入輸出的實現方式，接口的位置，怎樣實現數據的交換。認識了中斷程序的源起到執行終端服務程序到返回的一些列過程，與調用的區別。（調用是實現編好的，調用往往和主程序有關，等等。而中斷是隨機的，中斷想斷掉，還是接回來。中斷可以屏蔽。CPU內都設置一箇中斷觸發器，還有在外部中斷源的接口，一般設立中斷屏蔽觸發器）共同決定一箇中斷程序是否被執行。而且在指令執行時是不能被允許的，還有同時操作共享的數據區時，就不允許(中斷嵌套）。而且IO組織（主機與外設之間的信息交換方式）中DMA式，是通過暫停CPU，借權通過數據總線傳輸數據實現。

通過這幾天的學習，讓我知道了計算機並不是那麼不可捉摸的。都是人類智

慧的結晶。以偉人馮。諾依曼的基本思想“實現將程序和數據存入存儲器，在CPU的控制作用下，一步步取指令，分析指令，執行指令，接着下一個，直到所有程序執行完。”指令是編程人員編寫的程序，它是命令。而計算機的任務就是執行命令。 執行命令又要細化，講每個指令細化成一個微程序，即由一個或多個微指令構成的微程序）微程序的過程就是機器硬件的具體實行過程。通過分析機器指令，完成相應的操作。同時我們還要知道，機器指令是及其唯一能直接識別的語言。而微程序的設計，則是由硬件到軟件的中間過程，或者稱之爲“橋樑”。 不同的計算機，微操作也各不相同。根據需要靈活運動。比如要不要有專門設的乘法器來完成乘法運算。還是通過加法器和移位器來運算。都可以根據需要自己選擇。

各個部件也好，組成也好，系統也好，都隨着計算機的

發展不斷優化。使用更方便，通用性也更強。當然，由於計算機的運用十分廣泛，所以也不能籠統的說某個系統或邏輯組織是過時的，不可取的。因爲各有利弊。所以權衡利弊，讓計算機達到完美的組合式是我們永遠的追求。比如雙極導體和MOS導體。雙極導體存取速度快，但是它的容量小，而且價格昂貴。而MOS導體剛好相反，而且MOS導體，可分爲靜態和動態兩種靜態只要有電不會變，而動態需要不斷刷新（保持電荷。。），所以靜態存放中間變量等。而控制器也好，系統總線也好，輸入輸出也好都有了相應的提高。而且隨着這些組成部分的發展，也爲計算機帶來新的思想，新的天地。比如輸入輸出中的中斷程序。 現在我們熟知的實時控制，硬件故障處理，並行處理，分時處理，都與之息息相關。

其次，我們要掌握I/O接口（I/O控制器）的功能和基本結構、I/O端口及其編址方式。

在I/O方式中，主要掌握程序查詢方式、程序中斷方式、DMA方式、通道方式的基本概念、工作原理和過程，以及這些方式之間的區別、各自的優點和缺點、應用場合。在這些方式中，以程序中斷方式爲考查重點，我們要掌握中斷的基本概念、中斷響應過程、中斷處理過程、多重中斷和中斷屏蔽的概念。

計算機組成原理心得體會篇二：計算機組成原理心得

計算機組成原理的心得體會

這學期我們學習了計算機組成原理這門課，通過這門課程的學期，讓我對計算機的基本結構，基本組成原理有了更加深入的瞭解。這門課對於使我們後續課程的學習無疑也具有積極意義。通過學習印象最深的就是指令的取，指令的分析，指令的執行，指令格式（設及彙編的代碼，助記符等，一系列過程等等，以及指令的結構，其中寄存器扮演的重要作用。總線系統的組成，控制器的組成，運算器的組成。

總體來說我看的是指令系統，CPU。剛纔看了輸入輸出，覺得了解了輸入輸出的實現方式，接口的位置，怎樣實現數據的交換。認識了中斷程序的源起到執行終端服務程序到返回的一些列過程，與調用的區別。（調用是實現編好的，調用往往和主程序有關，等等。而中斷是隨機的，中斷想斷掉，還是接回來。中斷可以屏蔽。CPU內都設置一箇中斷觸發器，還有在外部中斷源的接口，一般設立中斷屏蔽觸發器）共同決定一箇中斷程序是否被執行。而且在指令執行時是不能被允許的，還有同時操作共享的數據區時，就不允許(中斷嵌套）。而且IO組織（主機與外設之間的信息交換方式）中DMA式，是通過暫停CPU，借權通過數據總線傳輸數據實現。通過這幾天的學習，讓我知道了計算機並不是那麼不可捉摸的。都是人類智慧的結晶。以偉人馮。諾依曼的基本思想“實現將程序和數據存入存儲器，在CPU的控制

作用下，一步步取指令，分析指令，執行指令，接着下一個，直到所有程序執行完。”指令是編程人員編寫的程序，它是命令。而計算機的任務就是執行命令。 執行命令又要細化，講每個指令細化成一個微程序，即由一個或多個微指令構成的微程序）微程序的過程就是機器硬件的具體實行過程。通過分析機器指令，完成相應的操作。同時我們還要知道，機器指令是及其唯一能直接識別的語言。而微程序的設計，則是由硬件到軟件的中間過程，或者稱之爲“橋樑”。 不同的計算機，微操作也各不相同。根據需要靈活運動。比如要不要有專門設的乘法器來完成乘法運算。還是通過加法器和移位器來運算。都可以根據需要自己選擇。各個部件也好，組成也好，系統也好，都隨着計算機的發展不斷優化。使用更方便，通用性也更強。當然，由於計算機的運用十分廣泛，所以也不能籠統的說某個系統或邏輯組織是過時的，不可取的。因爲各有利弊。所以權衡利弊，讓計算機達到完美的組合式是我們永遠的追求。比如雙極導體和MOS導體。雙極導體存取速度快，但是它的容量小，而且價格昂貴。而MOS導體剛好相反，而且MOS導體，可分爲靜態和動態兩種。靜態只要有電不會變，而動態需要不斷刷新（保持電荷。。），所以靜態存放中間變量等。而控制器也好，系統總線也好，輸入輸出也好都有了相應的提高。而且隨着這些組成部分的發展，也爲計算機帶來新的思想，新的天地。比如輸入輸出中的中斷程序。 現在我們熟知的實時控制，硬件故障處理，並行處理，分時處理，都與之息

息相關。所以總結出;計算機不是神造的，不是不可知，不是那麼遙不可及的。它只是運算速度比我們快，其他都是完成一些我們幾歲就能做的動作，不斷地組合。一點點累計出來的。高性能，可擴展性，高速度，高容量，低價等

等，都是我們在計算機領域的追求目標

通過學習我瞭解到關於計算機系統總線與計算機網絡中的總線局域網。計算機系統的五大部件（運算器，控制器，存儲器，輸入設備，輸出設備）之間的互聯方式有兩種，一種是各部件之間使用的單獨的連線，成爲分散連接；另一種是將各部件練到一組公共信息傳輸線上，成爲總線連接。早期的計算機大多數採用分散連接方式，這樣隨着計算機應用領域的不斷擴大，I/0設備的種類和數量也越來越多，人們邪王隨時增添或減撤設備，用分散連接方式簡直是一籌莫展，利用總線連接，總線是連接多個不見的信息傳輸線，是個部件共享的傳輸介質。這樣能實現信息傳輸的共享。在計算機網絡中的總線局域網，由於局域網具有誤碼率低，傳輸距離短，傳輸效率高等特點，用總線型的局域網更有利於信息的共享。

關於CPU中的指令流水影響因素和數據庫中的併發問題。CPU中的指令流水是爲了進一步提高處理機的速度而產生的。提供處理器的處理速度有兩種方法：提高期間的性能和改進系統的結構。指令流水就是爲了提高開發系統的並行性而產生的。有指令部件取出一條指令，並將太暫存起來，如果執行部件

空閒就將暫存的質量傳給執行部件執行，於此同時指令部件又可取出下一條指令並暫存起來，這層爲之領域去，如果重疊則相當於指令週期減半。影響指令流水的性能因素之一有數據相關。即下寫後讀相關、讀後寫相關、寫後寫相關。這就相當於數據庫的併發問題（髒讀、丟失更新、幻象讀、非重複讀）。爲了解決寫後讀相關產生的數據相關重讀的問題可以採用後退發，即遇到數據相關是，就停頓後繼指令的運行（讀操作），直至前面的結果已生成（寫操作已完成）。或者採用定向技術，其主要思想是不必帶某條指令的執行結果送回到寄存器後，再從寄存器中取出該結果，作爲嚇一跳指令的原操作數，而是直接將執結果送到其他指令所需要的地方。

計算機組成原理心得體會篇三：《計算機組成原理》學習心得

學習心得

剛經過大一上那輕鬆的課程，到大一下後課程突然加多了。大一上聽了許多人講學計算機是有多麼多麼好，一上王老師的課就覺得還真是不容易學好的專業。而且也覺得我們女生學又比男生吃虧，因爲很多計算機相關的職位只招男生。可見我心裏的壓力。

我覺的計算機組成與結構這門課，有很多較難的知識點，到後來的課程我覺得有困難了，比如：中央處理器的功能與結構，微指令的執行等等，對於我來講還是比較陌生的。但我努力了，儘自己努力的學習和理解老師的課程，也認真的完成作業。但我覺得收穫的知識很容易忘記。

雖然計算機組成與結構是考察科目，但王老師還是很認真的來教，特別是當同學有問題時老師能夠很仔細地一一講解。

上計算機結構與組成，開始是與計算機相關的計算。我很喜歡計算，因爲我覺的計算機原來是這樣進行計算的，計算原碼補碼的加減乘除運算，也讓我認識到計算機其實就是很多異或門開關的組合，因爲計算機中傳遞的數只能是1、0，而這又是由電路中只能傳遞正和負造成的。這門課學到的東西，是我能夠更加了解計算機。包括計算機怎樣執行一個命令，怎樣識別，以及計算機中斷，王老師將中斷作了一個很有意思的比喻，說是他正在上課，有同學來打擾就是一箇中斷。同樣的王老師上課總是會給我們很多有趣的比喻，這也是老師的特點，能夠吸引我們的注意，能夠讓我們在笑的過程理解，並記住學習的內容。所以上王老師的課總是笑聲一片

我覺得自己學習知識時，接受地很快，這也導致自己學習有些不踏實、浮躁，總覺得自己是懂了。自己明白這點，我一定要改過來，要腳踏實地的學。同時我覺得計算機組成與結構是一門基礎課程，基礎很重要。我想把基礎打好。

即使老師以後可能不會教我們了，但有不懂的知識還是會找老師請教的。還有就是我覺得很茫然，我不知道將來我能從事哪方面的工作，覺得學的知識很可能會用不上。 總之，學這門課還是很有收穫的。