計(jì)算機(jī)組成原理考研計(jì)大綱詳解

時(shí)間：2020-12-27 17:37:33 考研大綱我要投稿

　　一、計(jì)算機(jī)組成原理考查目標(biāo)

計(jì)算機(jī)組成原理考研計(jì)大綱詳解

　　20xx年的統(tǒng)考大綱對(duì)組成原理的考查目標(biāo)定位為理解單處理器計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各部件的內(nèi)部工作原理、組成結(jié)構(gòu)以及相互連接方式，具有完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整機(jī)概念;理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層次化結(jié)構(gòu)概念，熟悉硬件與軟件之間的界面，掌握指令集體系結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)和基本實(shí)現(xiàn)方法;能夠綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)組成的基本原理和基本方法，對(duì)有關(guān)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)中的理論和實(shí)際問題進(jìn)行計(jì)算、分析，并能對(duì)一些基本部件進(jìn)行簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)。

　　20xx年的大綱與20xx年大綱完全相同，同學(xué)們復(fù)習(xí)時(shí)還是要對(duì)大綱中涉及的知識(shí)點(diǎn)深入理解，在已有基礎(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)行復(fù)習(xí)。這門課對(duì)于很多計(jì)算機(jī)的考生都是難點(diǎn)，對(duì)于跨專業(yè)考生來說更是如此，建議大家在理解課本的基礎(chǔ)上，多做習(xí)題，對(duì)一些典型的題目要做到爛熟于心。至于參考書，推薦使用高教版哈工大唐朔飛老師的書，這本書有配套的習(xí)題，講得也比較細(xì)，是比較適合作為備考用書的。

　　二、計(jì)算機(jī)組成原理考點(diǎn)解析

　　計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述一章幾乎沒有出綜合應(yīng)用題的可能，大部分知識(shí)點(diǎn)只要了解就可以了。

　　計(jì)算機(jī)發(fā)展歷程了解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)

　　1．計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成

　　2．計(jì)算機(jī)硬件的基本組成

　　3．計(jì)算機(jī)軟件與硬件的關(guān)系

　　4．計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作過程了解計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)吞吐量、響應(yīng)時(shí)間、CPU時(shí)鐘周期等要注意，這些概念在后續(xù)章節(jié)中會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)，需要熟練掌握理解數(shù)據(jù)的表示與運(yùn)算一章可考的點(diǎn)多，但單獨(dú)出現(xiàn)在綜合應(yīng)用題中的可能性不大。數(shù)在機(jī)器中的不同表示方法及其相互轉(zhuǎn)換時(shí)選擇題的一個(gè)常考點(diǎn)。

　　數(shù)制與編碼

　　1．進(jìn)位計(jì)數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換

　　2．真值和機(jī)器數(shù)

　　3． BCD編碼

　　4．字符與字符串

　　5．校驗(yàn)碼

　　掌握定點(diǎn)數(shù)的表示與運(yùn)算

　　1．定點(diǎn)數(shù)的表示無符號(hào)數(shù)的表示和有符號(hào)整數(shù)的表示

　　2．定點(diǎn)數(shù)的運(yùn)算定點(diǎn)數(shù)的移位運(yùn)算（注意算術(shù)移位右移時(shí)最高位的確定），原碼定點(diǎn)數(shù)加/減運(yùn)算，補(bǔ)碼定點(diǎn)數(shù)加/減運(yùn)算，定點(diǎn)數(shù)乘除運(yùn)算，溢出概念和判別方法（識(shí)記）熟練掌握

　　浮點(diǎn)數(shù)的表示與運(yùn)算

　　1．浮點(diǎn)數(shù)的表示 IEEE754標(biāo)準(zhǔn)

　　2．浮點(diǎn)數(shù)的加減運(yùn)算要能夠描述出浮點(diǎn)數(shù)加減運(yùn)算的步驟，注意浮點(diǎn)數(shù)的規(guī)格化

　　掌握算術(shù)邏輯單元ALU

　　1.串行加法器和并行加法器

　　2. 算術(shù)邏輯單元ALU的功能與結(jié)構(gòu)要理解串行加法器和并行加法器原理和區(qū)別，要掌握ALU的功能與結(jié)構(gòu)，這是后續(xù)相關(guān)章節(jié)的基礎(chǔ)。

　　理解存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)是組成原理這門課的重點(diǎn)，大家在復(fù)習(xí)這一章的時(shí)候要注意Cache-主存-外存的層次結(jié)構(gòu)，對(duì)比Cache-主存和虛擬存儲(chǔ)器的相關(guān)思想、原理和方法。

　　存儲(chǔ)器的分類包括各種不同的分類方式，不同存儲(chǔ)器的對(duì)比識(shí)記存儲(chǔ)器的層次化結(jié)構(gòu)理解Cache-主存-外存的層次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原理和目的理解半導(dǎo)體隨機(jī)存取存儲(chǔ)器

　　掌握

　　1. 只讀存儲(chǔ)器

　　2. Flash存儲(chǔ)器知道有PROM、EPROM、EEPROM等不同種類的ROM了解主存與CPU的連接這是解決主存擴(kuò)展問題的基礎(chǔ)熟練掌握雙口RAM和多模塊存儲(chǔ)器

　　掌握高速緩沖存儲(chǔ)器（Cache）

　　1. Cache的基本工作原理要熟練掌握

　　2. Cache和主存之間的映射方式不同映射方式的對(duì)比，以及相關(guān)的計(jì)算，綜合應(yīng)用題點(diǎn)

　　3. Cache中主存塊的替換算法理解不同的替換算法的思想

　　4. Cache寫策略了解寫直達(dá)和回寫的原理和目的

　　熟練掌握虛擬存儲(chǔ)器

　　1. 虛擬存儲(chǔ)器的基本概念

　　2. 頁式虛擬存儲(chǔ)器

　　3. 段式虛擬存儲(chǔ)器

　　4. 段頁式虛擬存儲(chǔ)器

　　5. TLB（快表）注意虛擬地址和物理地址的轉(zhuǎn)換問題，如何查段表和頁表；TLB的.原理和作用；平均訪問時(shí)間的計(jì)算等。熟練掌握

　　本章是綜合應(yīng)用題常考點(diǎn)，典型的考題包括Cache的三種不同映像方式的相關(guān)計(jì)算，主存芯片的字?jǐn)U展和位擴(kuò)展方案設(shè)計(jì)以及虛存相關(guān)地址轉(zhuǎn)換的內(nèi)容。

　　指令系統(tǒng)歷來都是考試的常考點(diǎn)，這一章相對(duì)簡(jiǎn)單，要拿高分就要確保這章相關(guān)考點(diǎn)的分?jǐn)?shù)。

　　指令格式

　　1.指令的基本格式

　　2.定長(zhǎng)操作碼指令格式

　　3.擴(kuò)展操作碼指令格式定長(zhǎng)操作碼和擴(kuò)展操作碼優(yōu)缺點(diǎn)的對(duì)比，采用擴(kuò)展操作碼方式指令數(shù)目的計(jì)算以及設(shè)計(jì)

　　指令的尋址方式

　　1. 有效地址的概念

　　2. 數(shù)據(jù)尋址和指令尋址

　　3. 常見尋址方式要注意不同尋址方式的對(duì)比，掌握每種方式的尋址過程CISC和RISC的基本概念知道兩者的區(qū)別CPU的功能和基本結(jié)構(gòu)掌握指令的執(zhí)行過程這里可以出現(xiàn)綜合應(yīng)用題，結(jié)合微指令的考點(diǎn)考查一條指令執(zhí)行的各個(gè)步驟。

　　熟練掌握數(shù)據(jù)通路的功能和基本結(jié)構(gòu)掌握控制器的功能和工作原理

　　1.硬布線控制器

　　2. 微程序控制器微程序、微指令和微命令；微指令格式；微命令的編碼方式；微地址的形成方式這又是一個(gè)綜合應(yīng)用題點(diǎn)，可以考查的微程序控制器相關(guān)的原理；可以在選擇題中出現(xiàn)兩種不同控制器的對(duì)比。

　　熟練掌握指令流水線

　　1.指令流水線的基本概念

　　2. 指令流水線的基本實(shí)現(xiàn)

　　3. 超標(biāo)量流水和動(dòng)態(tài)流水線的基本概念這主要是選擇題的考點(diǎn)。識(shí)記多核處理器的基本概念識(shí)記

　　中央處理器這一章是重點(diǎn)和難點(diǎn)，組成原理考試幾乎必考的章節(jié)。

　　總線一章不是考試的重點(diǎn)，需要識(shí)記的內(nèi)容較多，相對(duì)的重點(diǎn)在于總線仲裁和定時(shí)。

　　總線概述

　　1.總線的基本概念

　　2. 總線的分類

　　3. 總線的組成和性能指標(biāo)注意單總線、雙總線和多總線指的是有幾套數(shù)據(jù)總線、控制總線以及地址總線。

　　了解識(shí)記總線仲裁

　　1. 集中仲裁方式

　　2. 分布仲裁方式要能說出各種不同的仲裁方式以及它們各自的原理。

　　掌握總線操作和定時(shí)

　　1.同步定時(shí)方式

　　2. 異步定時(shí)方式知道不同的定時(shí)方式的原理。掌握總線標(biāo)準(zhǔn)知道有正式標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，知道有幾種不同的標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了總線的機(jī)械結(jié)構(gòu)功能結(jié)構(gòu)和電氣規(guī)范。了解

　　輸入輸出系統(tǒng)也不屬于考試的熱點(diǎn)。主要是記憶一些概念，知道不同的設(shè)備以及一些相關(guān)的參數(shù)，需要熟練掌握的是硬盤讀寫過程和一些參數(shù)的計(jì)算，中斷相關(guān)的概念和原理，以及DMA方式的原理，相應(yīng)的硬件結(jié)構(gòu)和工作過程。

　　I/O系統(tǒng)基本概念了解外部設(shè)備

　　1. 輸入設(shè)備：鼠標(biāo)、鍵盤

　　2. 輸出設(shè)備：顯示器、打印機(jī)

　　3. 外存儲(chǔ)器：硬盤存儲(chǔ)器、磁盤陣列、光盤存儲(chǔ)器要識(shí)記各種外部設(shè)備，理解這些設(shè)備的基本工作原理和常見的性能指標(biāo)，比如顯示器的分辨率，磁盤的讀寫時(shí)間等等。

　　I/O方式

　　1. 程序查詢方式

　　2. 程序中斷方式中斷的基本概念；中斷響應(yīng)過程；中斷處理過程；多重中斷和中斷屏蔽的概念。

　　3. DMA方式 DMA控制器的組成；DMA傳送過程熟練掌握

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