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研究生入学考试《计算机组成原理》考试大纲
一、考查目标
要求考生理解单处理器计算机系统中各部件的内部工作原理、组成结构以及 相互连接方式,具有完整的计算机系统的整机概念;理解计算机系统层次化结构 概念,熟悉硬件与软件之间的界面,掌握指令集体系结构的基本知识和基本实现 方法;能够运用计算机组成的基本原理和基本方法,对有关计算机硬件系统中的 理论和实际问题进行计算、分析,并能对一些基本部件进行简单设计。
二、知识点解析
1.计算机系统概述
(1)了解计算机发展历程;
(2)理解计算机系统层次结构的基本概念,掌握计算机硬件的基本组成,计 算机软件的分类的概念,熟悉计算机的工作过程及计算机的基本工作原理;
(3)掌握计算机的各种性能指标:吞吐量、响应时间;CPU 时钟周期、主 频、CPI、CPU 执行时间;MIPS 、MFLOPS。
2.数据的表示和运算
(1)熟悉进位计数制及其相互转换的方法,掌握真值和机器数、BCD 码的 概念,熟悉字符与字符串在计算机中的表示方法及校验码的原理;
(2)掌握定点数的表示和运算方法,特别是补码定点数的加/减运算;定点 数的乘/除运算;溢出概念和判别方法;
(3)掌握浮点数的表示和加/减运算方法,重点掌握浮点数的表示范围和 IEEE754 标准;
(4)了解串行加法器和并行加法器,理解算术逻辑单元 ALU 的功能和机构。
3.存储器层次机构
(1)理解存储器的分类掌握存储器的层次化结构的概念;
(2)掌握半导体随机存取 SRAM 和 DRAM 存储器的工作原理,理解只读存 储器的工作原理;
(3)重点掌握主存储器与 CPU 的连接的方法;
(4)理解双口 RAM 和多模块存储器的基本概念及基本结构;
(5)重点掌握高速缓冲存储器(Cache)中程序访问的局部性原理、Cache 的基本工作原理,以及 Cache 和主存之间的映射方式、Cache 中主存块的替换算 法和 Cache 的写策略;
(6)掌握虚拟存储器的基本概念,理解页式虚拟存储器、段式虚拟存储器以 及段页式虚拟存储器的基本工作原理,掌握 TLB(快表)的概念。
4.指令系统
(1)掌握指令的基本格式,理解定长操作码指令格式与扩展操作码指令格式;
(2)掌握指令的寻址方式,理解有效地址的概念,熟悉数据寻址和指令寻址 的各种方式;
(3)了解 CISC 和 RISC 的基本概念。
5.中央处理器(CPU)
(1)熟练掌握 CPU 的功能和基本结构;
(2)掌握指令周期的概念以及指令执行过程;
(3)理解数据通路的功能和基本结构;
(4)掌握硬布线和微程序控制器的功能和工作原理;
(5)理解指令流水线的基本概念及流水线的性能分析。
6.总线
(1)掌握总线的基本概念,理解总线的分类和总线的组成及性能指标;
(2)理解总线仲裁的概念及仲裁方式;
(3)理解总线的基本操作和总线的定时,熟悉多种总线标准。
7.输入输出(I/O)系统
(1)理解 I/O 系统基本概念;
(2)了解各种外部设备的工作原理,诸如输入设备:键盘、鼠标, 输出设备: 显示器、打印机,以及外部存储器:硬盘存储器、磁盘阵列、光盘存储器
(3)理解 I/O 接口(I/O 控制器)的功能和基本结构,熟悉 I/O 端口的概念 及其编址方式;
(4)了解 I/O 方式:程序查询、程序中断方式和 DMA 方式,理解中断的基 本概念;熟悉中断响应及中断处理过程;熟悉多重中断和中断屏蔽的概念。
三、教材选择
《计算机组成原理》(第 6 版),白中英等编著,科学出版社。
考试分值为 100 分,考试时间为 120 分钟。
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