考研833之计算机组成与系统结构提纲

（一）计算机系统概论

复习内容

计算机的基本组成，冯.诺依曼计算机原理，计算机系统的层次结构，计算机的分类及性能描述，计算机的发展历程

具体要求

计算机的基本组成

• 硬件部分
• 软件组成
• 软件的分类

冯.诺依曼计算机原理

• 冯.诺依曼计算机概念
• 冯.诺依曼计算机特点

计算机系统的层次结构

• 层次结构图
• 各层的含义和界面定义
• 计算机体系结构、组成和实现

计算机的分类及性能描述

• Flynn分类法
• Amdahl定律和应用
• 吞吐量、响应时间
• CPU时钟周期、主频、CPI、CPU执行时间
• MIPS、MFLOPS

（二）计算机系统中的数据表示

复习内容

数制与编码，定点数据表示，浮点数据表示，纠错和校验

具体要求

数制与编码

• 进位计数制及其相互转换
• 真值和机器数
• BCD码
• 字符与字符串
• 汉字的表示

定点数据表示

• 无符号数的表示
• 有符号数的表示
• 原码、反码、补码、移码

浮点数据表示

• 格式定义
• 规格化
• 数据范围
• IEEE754标准

纠错和校验

• 奇偶校验
• 汉明编码
• 循环冗余校验

（三）运算方法与运算器

复习内容

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，浮点数的加/减运算，浮点数的乘/除运算，算术逻辑单元ALU

具体要求

原码定点数的加/减运算

• 方法，应用

补码定点数的加/减运算

• 方法，应用
• 行波进位、先行进位加法器
• 移位处理
• 溢出处理和判断

定点数的乘/除运算

• 原码乘法，补码乘法
• 恢复余数，不恢复余数除法
• 阵列乘法器
• 阵列除法器

浮点数的加/减运算

• 对阶
• 尾数加减
• 规格化
• 溢出处理

浮点数的乘/除运算

• 方法
• 应用
• 规格化

算术逻辑单元ALU

• 组成
• 类型

（四）存储系统

复习内容

存储器的分类，存储器的层次化结构，半导体随机存取存储器，主存储器与CPU的连接，双口RAM和多模块存储器，高速缓冲存储器，虚拟存储器，硬盘存储器

具体要求

存储器的分类

• ***按照不同方式进行分类的方法
• ***存储器容量、速度、可靠性

存储器的层次化结构

• 具体层次化形式
• 各种存储器的位置
  *半导体随机存取存储器
• SRAM存储器的工作原理
• DRAM存储器的工作原理
• 只读存储器

主存储器与CPU的连接

• 字扩展方式
• 位扩展方式

双口RAM和多模块存储器

• 多端口组织形式
• 交叉存储方式
• 按内容存储的存储器

高速缓冲存储器

• Cache的基本工作原理
• Cache和主存之间的映射方式
• Cache中主存块的替换算法
• Cache写策略

虚拟存储器

• 虚拟存储器的基本概念
• 页式虚拟存储器
• 段式虚拟存储器
• 段页式虚拟存储器
• TLB(快表)

硬盘存储器

• 磁记录方式基本原理
• 磁盘的基本参数及计算
• RAID

（五）指令系统

复习内容

指令格式，指令的寻址方式，CISC和RISC的基本概念。

具体要求

指令格式

• 指令的基本格式
• 定长操作码指令格式
• 扩展操作码指令格式
• 端序

指令的寻址方式

• 有效地址的概念
• 数据寻址和指令寻址
• 常见寻址方式

CISC和RISC的基本概念

• RISC的发展历程
• RISC的技术特点

（六）中央处理器

复习内容

CPU的功能和基本结构，指令执行过程，数据通路的功能和基本结构，控制器的功能和工作原理。

具体要求

CPU的功能和基本结构

• CPU的主要构成部件
• CPU内的常见寄存器
• CPU内部的数据通路

指令执行过程

• 时序发生器
• CPU内部时序概念
• 典型指令的执行过程

数据通路的功能和基本结构

控制器的功能和工作原理

• 硬布线控制器
• 微程序控制器
• 微操作、微命令、微指令、微程序
• 互斥和相容

（七）流水线技术与指令级并行

复习内容

流水线概念，流水线分类，流水线性能指标，流水线相关处理，超标量处理，VLIW，多核处理器的基本概念。

具体要求

流水线概念

流水线分类

• 不同方式进行分类
• 静态多功能流水线
• 动态多功能流水线

流水线性能指标

• 吞吐率
• 效率
• 加速比
• 时空图

流水线相关处理

数据相关
指令相关
相关处理方式，相关直接通路

超标量处理

定义
记分板

VLIW

VLIW概念及特点

多核处理器的基本概念

（八）总线与输入输出系统

复习内容

总线概述，总线仲裁，总线操作和定时，总线标准，I/O系统基本概念，外部设备，I/O接口，I/O方式。

具体要求

总线概述

• 总线的基本概念
• 总线的分类
• 总线的组成及性能指标

总线仲裁

• 集中仲裁方式：菊花链方式、轮询计数、独立请求方式
• 分布仲裁方式

总线操作和定时

• 同步定时方式
• 异步定时方式

总线标准

I/O系统基本概念

外部设备

• 输入设备
• 输出设备

I/O接口

• I/O接口的功能和基本结构
• I/O端口及其编址
• I/O地址空间及其编码

I/O方式

• 程序查询方式
• 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
• DMA方式：DMA控制器的组成；DMA传送过程
• 通道方式

（九）并行体系结构

复习内容

并行处理的基本途径，互连开关网络，对称多处理器。

具体要求

并行处理的基本途径

• 时间重叠
• 资源重复
• 资源共享

互连开关网络

• 定义
• 基本交换开关网络

对称多处理器