本课程主要介绍高级语言程序中的数据类型及其运算、语句和过程调用等是如何在计算机系统中实现的。主要包含三个主题：（1）表示。不同数据类型（如带符号整数、无符号整数、浮点数、数组、结构等）数据在寄存器或存储器中的表示和存储；指令的格式、编码及其在存储器中的存储；存储地址（指针）的表示。（2）转换。高级语言程序中的过程（函数调用）、循环、选择等语句与机器级代码之间的对应关系。（3）链接。多个可重定位目标文件如何链接生成可执行目标文件并加载到系统中。
通过本课程的学习，使学习者能从程序员角度认识计算机系统，能够建立高级语言程序、ISA、OS、编译器、链接器等之间的相互关联，对指令在硬件上的执行过程和指令的底层硬件执行机制有一定的认识和理解，从而增强在程序调试、性能提升、程序移植和健壮性等方面的能力，并为后续的“计算机组成与设计”、“操作系统”、“编译原理”、“计算机体系结构”等课程打下坚实基础。
学完本课程后，学习者将对以下问题有比较深刻的认识，并能解决相关实际问题。
----程序中处理的数据在机器中如何表示和运算？
----程序中各类控制语句对应的机器级代码结构是怎样的？
----多个程序模块是如何链接起来形成可执行目标文件的？
----机器级代码及构成机器级代码的指令是如何在机器上执行的？
计算机系统基础（一） ：程序的表示、转换与链接
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Нанкинский университет
Программа курса: что вы изучите
Неделя
1WEEK1
首先，通过介绍C语言程序的具体实例，来说明高级语言程序的执行结果与编程语言之外的计算机系统其他方面有关，从而使学生明白为何要学习“计算机系统基础”课程；然后，介绍计算机系统基本组成与基本功能、程序开发和执行过程、计算机系统层次结构等概述性内容；最后，简要说明本课程的主要学习内容。
8 видео ((всего 133 мин.)), 2 тестов
8 видео
W1-1 C语言程序举例 23мин
W1-2-1 冯•诺依曼结构主要思想 15мин
W1-2-2 现代计算机结构模型及工作原理 19мин
W1-3-1 从机器语言到高级编程语言 16мин
W1-3-2 程序的开发和执行及其支撑环境 15мин
W1-4-1 编程语言和计算机系统层次 7мин
W1-4-2 现代计算机系统的层次结构 19мин
W1-5 本课程的主要学习内容16мин
1 практическое упражнение
第1周 计算机系统概述30мин
Неделя
2WEEK2
首先，介绍进位计数制和编码的基本概念；然后，介绍定点数的编码表示，在此基础上介绍带符号整数和无符号整数的表示；接着，介绍浮点数的编码表示，主要包括IEEE 754单精度和双精度浮点格式标准；随后介绍逻辑值、西文字符和汉字等非数值数据的编码表示；最后，介绍数据的宽度和存储。
13 видео ((всего 212 мин.)), 2 тестов
13 видео
W2-1-1 10进制数和2进制数 18мин
W2-1-2 2,8,10,16进制数之间的转换 19мин
W2-2-1 原码和移码表示 9мин
W2-2-2 模运算系统和补码表示 16мин
W2-2-3 补码和真值的对应关系 18мин
W2-3-1 无符号整数和带符号整数 14мин
W2-3-2 C语言程序中整数举例 15мин
W2-4-1 浮点数的表示范围 16мин
W2-4-2 IEEE 754中规格化数的表示 18мин
W2-4-3 IEEE 754中特殊数的表示 14мин
W2-5 非数值数据的编码表示 18мин
W2-6 数据宽度和存储容量的单位 11мин
W2-7 数据存储时的字节排列 19мин
1 практическое упражнение
第2周 数据的表示和存储48мин
Неделя
3WEEK3
首先，介绍布尔代数和数字逻辑电路的基础性内容；然后，介绍C语言中的按位运算以及逻辑运算；接着，介绍高级语言中的整数加减运算及其对应的底层实现电路。
7 видео ((всего 109 мин.)), 2 тестов
7 видео
W3-1-1 布尔代数和基本逻辑电路 16мин
W3-1-2 无符号数加法器 13мин
W3-1-3 整数加, 减运算器和ALU 12мин
W3-2 从C表达式到逻辑电路 9мин
W3-3 C语言中的各类运算 24мин
W3-4-1 加减运算生成的标志信息 15мин
W3-4-2 加减运算溢出公式及举例 16мин
1 практическое упражнение
第3周 运算电路基础42мин
Неделя
4WEEK4
基于运算电路基础，介绍高级语言中的整数乘除运算与底层实现之间的关系；然后介绍浮点数的运算，特别是浮点运算中的精度问题。
5 видео ((всего 109 мин.)), 2 тестов
5 видео
W4-1 整数乘法运算 26мин
W4-2 整数除法运算 21мин
W4-3-1 浮点加减运算 22мин
W4-3-2 浮点运算的精度 22мин
W4-3-3 浮点运算精度举例 16мин
1 практическое упражнение
第4周 乘除运算及浮点数运算22мин
Преподаватель
袁春风
教授计算机科学与技术系
О Нанкинский университет
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