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计算机组成原理考试大纲【考查目标及要求】1.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。2.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。3.能够综合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，对一些基本部件进行简单设计。【考试内容】一、计算机系统概述(一)计算机发展历程(二)计算机系统层次结构1.计算机系统的基本组成2.计算机硬件的基本组成3.计算机软件和硬件的关系4.计算机系统的工作过程(三)计算机性能指标吞吐量、响应时间，CPU 时钟周期、主频、CPI、CPU 执行时间，MIPS、MFLOPS 、GFLOPS、TFLOPS、PFLOPS。二、数据的表示和运算(一)数制与编码1.进位计数制及其相互转换2.真值和机器数3.BCD 码4.字符与字符串5.校验码(二)定点数的表示和运算1.定点数的表示无符号数的表示,有符号整数的表示。2.定点数的运算定点数的位移运算,原码定点数的加/减运算,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。(三)浮点数的表示和运算1.浮点数的表示IEEE 754 标准。2.浮点数的加/减运算(四)算术逻辑单元 ALU1.串行加法器和并行加法器2.算术逻辑单元 ALU 的功能和结构三、存储器层次结构(一)存储器的分类(二)存储器的层次化结构(三)半导体随机存取存储器1.SRAM 存储器2.DRAM 存储器3.只读存储器4.Flash 存储器(四)主存储器与 CPU 的连接(五)双口 RAM 和多模块存储器(六)高速缓冲存储器(Cache)1.Cache 的基本工作原理2.Cach 和主存之间的映射方式3.Cache 中主存块的替换算法4.Cache 写策略(七)虚拟存储器1.虚拟存储器的基本概念2.页式虚拟存储器3.段式虚拟存储器4.段页式虚拟存储器5.TLB(快表)四、指令系统(一)指令格式1.指令的基本格式2.定长操作码指令格式3.扩展操作码指令格式(二)指令的寻址方式1.有效地址的概念2.数据寻址和指令寻址3.常见寻址方式(三)CISC 和 RISC 的基本概念五、中央处理器(CPU)(一)CPU 的功能和基本结构(二)指令执行过程(三)数据通路的功能和基本结构(四)控制器的功能和工作原理1.硬布线控制器2.微程序控制器微程序、微指令和微命令，微指令格式，微命令的编码方式，微地址的形式方式。(五)指令流水线1.指令流水线的基本概念2. 指令流水线的基本实现3.超标量和动态流水线的基本概念六、总线(一)总线概述1.总线的基本概念2.总线的分类3.总线的组成及性能指标(二)总线仲裁1.集中仲裁方式2.分布仲裁方式(三)总线操作和定时1.同步定时方式2.异步定时方式(四)总线标准七、输入输出(I/O)系统(一)I/O 系统基本概念(二)外部设备1.输入设备：键盘、鼠标2.输出设备：显示器、打印机3.外存储器：硬盘存储器、磁盘阵列、光盘存储器(三)I/O 接口(I/O 控制器)1.I/O 接口的功能和基本结构2.I/O 端口及其编址(四)I/O 方式1.程序查询方式2.程序中断方式中断的基本概念;中断响应过程;中断处理过程;多重中断和中断屏蔽的概念。3.DMA 方式DMA 控制器的组成，DMA 传送过程。【参考书目】计算机组成原理（第五版） 白中英 戴志涛，科学出版社，2018 年。
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