计算机组成原理

围绕计算机组成原理建立可解释、可验证的知识主线。

阅读起点

先从本页第一章开始；如果对应概念已经熟悉，可以从目录中选择需要补齐的章节。

本书按知识依赖组织。主线先建立可运行的共同模型，再进入机制、工程边界和生产约束；维护与前沿内容明确标注，不改变主线的学习顺序。

理解本章数据表示与编码的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。

进制与位运算：二进制、十六进制与按位逻辑：理解进制与位运算：二进制、十六进制与按位逻辑的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
整数表示：补码、溢出、符号扩展与截断：理解整数表示：补码、溢出、符号扩展与截断的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
浮点数：IEEE 754、舍入、非规格化与 NaN：理解浮点数：IEEE 754、舍入、非规格化与 NaN的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
字符编码：ASCII、Unicode、UTF-8 与端序：理解字符编码：ASCII、Unicode、UTF-8 与端序的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
数据布局与对齐：结构体、填充与 ABI：理解数据布局与对齐：结构体、填充与 ABI的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。

理解本章数字逻辑与时序电路的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。

布尔代数与逻辑门：AND、OR、NOT、XOR 与真值表：理解布尔代数与逻辑门：AND、OR、NOT、XOR 与真值表的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
组合电路：多路选择器、译码器与加法器：理解组合电路：多路选择器、译码器与加法器的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
时序电路：触发器、寄存器、计数器与状态机：理解时序电路：触发器、寄存器、计数器与状态机的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
存储单元：SRAM、DRAM、ROM 与闪存：理解存储单元：SRAM、DRAM、ROM 与闪存的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
时钟与同步：时钟周期、建立保持时间与亚稳态：理解时钟与同步：时钟周期、建立保持时间与亚稳态的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。

理解本章指令集架构与汇编的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。

指令集架构：ISA、微架构与 RISC/CISC：理解指令集架构：ISA、微架构与 RISC/CISC的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
寄存器与寻址：通用寄存器、PC、立即数与间接寻址：理解寄存器与寻址：通用寄存器、PC、立即数与间接寻址的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
指令类别：算术、逻辑、跳转、加载存储与原子操作：理解指令类别：算术、逻辑、跳转、加载存储与原子操作的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
汇编与编译：从高级语言到机器码：理解汇编与编译：从高级语言到机器码的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
调用约定与 ABI：参数传递、栈帧与二进制兼容：理解调用约定与 ABI：参数传递、栈帧与二进制兼容的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
链接与加载：符号解析、重定位与动态链接：理解链接与加载：符号解析、重定位与动态链接的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。

理解本章CPU 执行与流水线的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。

单周期 CPU：数据通路与控制信号：理解单周期 CPU：数据通路与控制信号的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
流水线：五级流水、吞吐量与延迟：理解流水线：五级流水、吞吐量与延迟的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
流水线冒险：数据冒险、控制冒险与转发：理解流水线冒险：数据冒险、控制冒险与转发的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
分支预测：静态预测、动态预测与分支目标缓冲：理解分支预测：静态预测、动态预测与分支目标缓冲的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
超标量与乱序执行：多发射、寄存器重命名与 ROB：理解超标量与乱序执行：多发射、寄存器重命名与 ROB的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
异常与中断：陷阱、系统调用与上下文切换：理解异常与中断：陷阱、系统调用与上下文切换的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。

理解本章存储层次与缓存的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。

存储层次：寄存器、缓存、内存、磁盘与访问时间：理解存储层次：寄存器、缓存、内存、磁盘与访问时间的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
缓存原理：直接映射、组相联、全相联与替换策略：理解缓存原理：直接映射、组相联、全相联与替换策略的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
缓存性能：命中率、缺失惩罚与局部性：理解缓存性能：命中率、缺失惩罚与局部性的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
写策略：写直达、写回、写分配与缓存一致性：理解写策略：写直达、写回、写分配与缓存一致性的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
虚拟内存：地址翻译、页表、TLB 与保护：理解虚拟内存：地址翻译、页表、TLB 与保护的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
分页与段：页大小、多级页表、段机制与权限：理解分页与段：页大小、多级页表、段机制与权限的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。