2015年計算機學科專業(yè)基礎(chǔ)綜合考試大綱

　　計算機組成原理

　　【考查目標】
　　1.理解單處理器計算機系統(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，具有完整的計算機系統(tǒng)的整機概念。
　　2.理解計算機系統(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)的基本知識和基本實現(xiàn)方法。
　　3.能夠綜合運用計算機組成的基本原理和基本方法，對有關(guān)計算機硬件系統(tǒng)中的理論和實際問題進行計算、分析，對一些基本部件進行簡單設(shè)計；并能對高級程序設(shè)計語言（如C語言）中的相關(guān)問題進行分析。

　　一、計算機系統(tǒng)概述
　　（一）計算機發(fā)展歷程
　?。ǘ┯嬎銠C系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)
　　1.計算機系統(tǒng)的基本組成
　　2.計算機硬件的基本組成
　　3.計算機軟件和硬件的關(guān)系
　　3.計算機的工作過程
　?。ㄈ┯嬎銠C性能指標
　　吞吐量、響應(yīng)時間；CPU時鐘周期、主頻、CPI、CPU執(zhí)行時間；MIPS、MFLOPS 、GFLOPS、TFLOPS、PFLOPS。

　　二、數(shù)據(jù)的表示和運算

　?。ㄒ唬?shù)制與編碼
　　1.進位計數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換
　　2.真值和機器數(shù)
　　3.BCD碼
　　4.字符與字符串
　　5.校驗碼

　?。ǘ┒c數(shù)的表示和運算
　　1.定點數(shù)的表示
　　無符號數(shù)的表示；有符號整數(shù)的表示。
　　2.定點數(shù)的運算
　　定點數(shù)的位移運算；原碼定點數(shù)的加減運算；補碼定點數(shù)的加/減運算；定點數(shù)的乘/除運算；溢出概念和判別方法。

　　（三）浮點數(shù)的表示和運算
　　1.浮點數(shù)的表示
　　IEEE 754標準
　　2.浮點數(shù)的加/減運算

　?。ㄋ模┧阈g(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的功能和結(jié)構(gòu)

　　三、存儲器層次結(jié)構(gòu)

　?。ㄒ唬┐鎯ζ鞯姆诸?br /> 　　（二）存儲器的層次化結(jié)構(gòu)
  ?。ㄈ┌雽w隨機存取存儲器
　　1.SRAM存儲器
　　2.DRAM存儲器
　　3.只讀存儲器
　　4.Flash存儲器

　　（四）主存儲器與CPU的連接
　?。ㄎ澹╇p口RAM和多模塊存儲器
　?。└咚倬彌_存儲器（Cache）
　　1.Cache的基本工作原理
　　2.Cach和主存之間的映射方式
　　3.Cache中主存塊的替換算法
　　4.Cache寫策略

　　（七）虛擬存儲器
　　1.虛擬存儲器的基本概念
　　2.頁式虛擬存儲器
　　3.段式虛擬存儲器
　　4.段頁式虛擬存儲器
　　5.TLB（快表）

　　四、指令系統(tǒng)

　?。ㄒ唬┲噶罡袷?br /> 　　1.指令的基本格式
　　2.定長操作碼指令格式
　　3.擴展操作碼指令格式

　　（二）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

　?。ㄈ〤ISC和RISC的基本概念
　　中央處理器（CPU）
　　CPU的功能和基本結(jié)構(gòu)
　　指令執(zhí)行過程
　　數(shù)據(jù)通路的功能和基本結(jié)構(gòu)
　　控制器的功能和工作原理
　　硬布線控制器
　　微程序控制器
　　微程序、微指令和微命令；微指令的編碼方式；微地址的形式方式。
　　指令流水線
　　指令流水線的基本概念
  　指令流水線的基本實現(xiàn)
　　超標量和動態(tài)流水線的基本概念
　　多核處理器的基本概念
　　總線
　　總線概述
　　總線的基本概念
　　總線的分類
　　總線的組成及性能指標
　　總線仲裁
　　集中仲裁方式
　　分布仲裁方式
　　總線操作和定時
　　同步定時方式
　　異步定時方式
　　總線標準
　　輸入輸出（I/O）系統(tǒng)
　　I/O系統(tǒng)基本概念
　　外部設(shè)備
　　輸入設(shè)備：鍵盤、鼠標
　　輸出設(shè)備：顯示器、打印機
　　外存儲器：硬盤存儲器、磁盤陣列、光盤存儲器
　　I/O接口（I/O控制器）
　　I/O接口的功能和基本結(jié)構(gòu)
　　I/O端口及其編址
　　I/O方式
　　程序查詢方式
　　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。
　　DMA方式
　　DMA控制器的組成，DMA傳送過程。