对于学习《计算机系统结构》（李学干 第五版）的同学而言，期末复习的核心章节无疑包括数据表示与指令系统。这两部分是理解计算机如何组织、运行并执行任务的基石。本文旨在系统梳理这两个关键领域的重点与难点，提供一份清晰、详细的复习指南。

第一部分：数据表示

数据表示研究的是计算机硬件能够直接识别、处理的数据类型及其在机器内部的表示方法。它是软硬件交界面（指令系统）之下的重要一层。

重点1：数值数据的表示
1. 定点数表示：
* 掌握原码、反码、补码的定义、转换方法及表示范围。期末必考补码的运算与溢出判断。

• 理解为何补码成为现代计算机整数表示的事实标准（解决了±0问题，统一了加减法运算）。

1. 浮点数表示：

• 深刻理解IEEE 754标准（单精度32位、双精度64位的格式）：符号位(S)、阶码(E)、尾数(M)。

• 掌握规格化、非规格化、零、无穷大、NaN等特殊值的表示。

• 熟练进行十进制数与IEEE 754浮点格式的相互转换。这是计算题高频考点。

• 理解浮点数运算中的对阶、舍入问题及其精度限制。

重点2：非数值数据的表示
字符表示：ASCII码与Unicode（特别是UTF-8）的基本原理与应用场景。
逻辑数据：位(bit)、字节(byte)、字(word)的概念，以及按位布尔运算。
* 内部总线与存储的数据存放：理解大端序(Big-Endian)与小端序(Little-Endian)的区别及其影响。

重点3：数据校验码
掌握奇偶校验码的原理（检错能力，无纠错能力）。
重点掌握海明码：理解其设计思想，能够根据数据位位数计算校验位位数，并能够进行简单的检错与纠错位定位。这是经典考题。
* 了解循环冗余校验码(CRC)的基本思想。

第二部分：指令系统

指令系统是计算机软硬件的主要交界面，是程序员可见的计算机核心属性。

重点1：指令系统的基本要素
指令格式：理解操作码、地址码（操作数地址）的构成。掌握定长操作码与扩展操作码编码技术，并能进行计算（例如，给定指令条数和地址结构，设计操作码编码）。
操作数类型与存储：立即数、寄存器操作数、存储器操作数的访问方式与性能差异。
寻址方式：这是绝对的重中之重！必须熟练掌握并能够举例说明：
立即寻址、直接寻址、间接寻址

• 寄存器寻址、寄存器间接寻址

• 偏移寻址（变址寻址、基址寻址、相对寻址）——理解三者的异同与用途。

• 堆栈寻址

• 能够分析给定指令序列中每种寻址方式的有效地址计算过程。

重点2：指令类型与功能
掌握数据传送类、算术逻辑运算类、控制转移类（跳转、调用/返回）等基本指令类型。
理解CISC（复杂指令集计算机）与RISC（精简指令集计算机）的核心设计思想、特征对比及优缺点。李学干教材对此有详细论述，是简答题和论述题的热点。
* RISC：指令定长、单周期执行、Load/Store结构、大量通用寄存器、硬布线控制为主、优化编译。

• CISC：指令变长、功能复杂、微程序控制为主。

重点3：指令系统的演进与设计
了解指令系统在兼容性（如x86架构）与精简性（如ARM、RISC-V）之间的权衡。
理解指令系统设计对编译器优化和硬件流水线效率的影响。

复习建议与应试提示

1. 结合真题：将上述知识点与往届期末考试题结合，重点练习关于补码运算、浮点数转换、海明码、寻址方式分析以及CISC/RISC对比的题目。
2. 构建联系：理解“数据表示”是如何被“指令系统”中的运算指令、寻址方式所操作的。例如，浮点数表示决定了浮点运算指令的行为。
3. 厘清概念：区分“计算机系统结构”（程序员可见的属性，如指令系统、数据表示）与“计算机组成原理”（这些属性的具体实现细节）。本课程侧重于前者。
4. 掌握计算：数据表示部分（进制转换、补码、浮点数、校验码）和指令格式设计（操作码编码）涉及的计算务必动手练习，确保无误。

通过对“数据表示”和“指令系统”这两大支柱的深入理解与巩固，你不仅能够应对期末考试，更能为后续学习高级体系结构、编译原理等课程打下坚实的基础。祝你复习顺利，取得佳绩！