
哈工大CSAPP学习资料:计算机系统复习笔记
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更新于2025-02-17
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### 计算机系统基础知识
#### 第一章 计算机系统漫游
计算机系统由多个部分组成,从硬件到软件,从底层的操作系统到应用软件,构成了一个复杂的体系。在这一章中,我们首先会了解到计算机系统的基本结构,包括输入/输出系统、总线系统、处理器和存储系统等。
1. **计算机硬件基础知识**:理解中央处理器(CPU)、内存、硬盘等硬件的组成和功能。
2. **软件基础知识**:掌握操作系统、编译器和各种应用程序如何与硬件交互。
3. **计算机组织和架构**:了解冯·诺依曼架构,以及现代计算机体系结构如哈佛架构。
4. **操作系统简介**:对操作系统的基本功能和作用有一个全面的认识,包括进程管理、内存管理、文件系统等。
#### 第二章 信息的表示和处理
这一部分主要关注信息在计算机中的表示方式,以及计算机如何处理这些信息。内容包括二进制数、浮点数表示、算术运算和逻辑运算等。
1. **数制转换和二进制运算**:掌握不同数制之间的转换,如十进制、二进制、十六进制等,以及二进制的基本运算。
2. **数据的表示**:理解补码、无符号数和有符号数的概念,以及它们在计算机中的存储和处理方式。
3. **浮点数表示**:学习IEEE标准浮点数表示方法及其运算规则。
4. **逻辑运算和布尔代数**:了解逻辑门电路、布尔逻辑及其在计算机硬件设计中的应用。
#### 第三章 程序的机器级表示
程序的机器级表示是指计算机实际执行的指令级代码。在这一章中,我们将深入理解高级语言和机器语言之间的关系,以及编译器如何将高级语言转换为机器语言。
1. **汇编语言基础**:学习汇编语言的基本结构和语法规则,了解其与机器代码的关系。
2. **指令集架构**:了解典型的指令集架构(ISA)如x86、ARM等。
3. **编译器工作原理**:深入探究编译器如何将高级语言代码转换成机器指令。
4. **程序的执行过程**:掌握程序从源代码到可执行文件的整个过程,包括预处理、编译、汇编和链接等。
#### 第六章 存储器层次结构
计算机的存储器层次结构描述了不同类型的存储技术如何组织在一起,以提供高速、大容量和低成本的存储系统。本章内容涉及主存、高速缓存、虚拟内存等概念。
1. **存储器技术**:理解静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、磁盘驱动器等存储设备的基本工作原理。
2. **高速缓存**:了解高速缓存的工作原理和重要性,包括高速缓存的映射策略、替换策略和性能分析。
3. **虚拟内存**:学习虚拟内存的概念及其与物理内存的关系,掌握页表、分页机制和页面置换算法。
4. **存储器层次设计**:分析不同层次存储设计对系统性能的影响,包括缓存和虚拟内存如何帮助提升程序运行效率。
### 总结
本复习资料《计算机系统复习资料.zip》涵盖了计算机系统基础、信息表示、程序表示和存储器层次结构等核心知识点,适合计算机科学与技术专业的学生使用,尤其对于哈工大的学生在准备《深入理解计算机系统》(CSAPP)课程考试时,提供了很好的辅助资料。通过这些笔记,学习者可以加深对计算机系统各个组成部分的理解,掌握信息在计算机中的处理方式,理解程序与机器硬件之间的关系,以及如何通过存储器层次结构提高程序运行效率。这份资料不仅仅是学习笔记,也包含了学姐的学习经验分享和对知识的深刻感悟,能为后辈们提供一个复习和学习的参考框架。
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