2014考研計算機大綱詳解：計算機組成原理

    一、 計算機組成原理考查目標
    2014年的統(tǒng)考大綱對組成原理的考查目標定位為理解單處理器計算機系統(tǒng)中各部件的內(nèi)部工作原理、組成結構以及相互連接方式，具有完整的計算機系統(tǒng)的整機概念;理解計算機系統(tǒng)層次化結構概念，熟悉硬件與軟件之間的界面，掌握指令集體系結構的基本知識和基本實現(xiàn)方法;能夠綜合運用計算機組成的基本原理和基本方法，對有關計算機硬件系統(tǒng)中的理論和實際問題進行計算、分析，并能對一些基本部件進行簡單設計。與2013年大綱相比，2014年的大綱變化不大，但加強對高級程序語言(c語言)的問題分析。同學們復習時要留意新增內(nèi)容，在已有基礎上繼續(xù)進行復習。這門課對于很多計算機的考生都是難點，對于跨專業(yè)考生來說更是如此，建議大家在理解課本的基礎上，多做習題，對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，這本書有配套的習題，講得也比較細，是比較適合作為備考用書的。
    　二、計算機組成原理考點解析
    計算機系統(tǒng)概述一章幾乎沒有出綜合應用題的可能，大部分知識點只要了解就可以了。
    

計算機發(fā)展歷程	了解
計算機系統(tǒng)的層次結構      計算機硬件的基本組成 計算機軟件的分類 計算機的工作過程 （2014年 增加計算機系統(tǒng)的基本組成、計算機軟件和硬件的關）	了解
計算機的性能指標     吞吐量等 （2014年增加了 MFLOPS、GFLOPS、TFLOPS、PFLOPS）     要注意，這些概念在后續(xù)章節(jié)中會經(jīng)常出現(xiàn)，需要熟練掌握	理解

    數(shù)據(jù)的表示與運算一章可考的點多，但單獨出現(xiàn)在綜合應用題中的可能性不大。數(shù)在機器中的不同表示方法及其相互轉換時選擇題的一個?？键c。
    

數(shù)制與編碼      進位計數(shù)制及其相互轉換 真值和機器數(shù) BCD編碼 字符與字符串 校驗碼	掌握
定點數(shù)的表示與運算      定點數(shù)的表示     無符號數(shù)的表示和有符號（由有符號數(shù)調(diào)整為有符號整數(shù)）整數(shù)的表示      定點數(shù)的運算     定點數(shù)的移位運算（注意算術移位右移時高位的確定）；原碼定點數(shù)加減運算；補碼定點數(shù)加減法運算；定點數(shù)乘除運算；溢出概念和判別方法（識記）	熟練掌握
浮點數(shù)的表示與運算      浮點數(shù)的表示     IEEE754標準      浮點數(shù)的加減運算     要能夠描述出浮點數(shù)加減運算的步驟，注意浮點數(shù)的規(guī)格化	掌握
算術邏輯單元ALU      串行加法器和并行加法器 算術邏輯單元ALU的功能與結構     要理解串行加法器和并行加法器原理和區(qū)別，要掌握ALU的功能與結構，這是后續(xù)相關章節(jié)的基礎。	理解

    存儲器層次結構是組成原理這門課的重點，大家在復習這一章的時候要注意Cache-主存-外存的層次結構，對比Cache-主存和虛擬存儲器的相關思想、原理和方法。
    本章是綜合應用題常考點，典型的考題包括Cache的三種不同映像方式的相關計算，主存芯片的字擴展和位擴展方案設計以及虛存相關地址轉換的內(nèi)容。
    

存儲器的分類     包括各種不同的分類方式，不同存儲器的對比	識記
存儲器的層次化結構     理解Cache-主存-外存的層次結構設計的原理和目的	理解
半導體隨機存取存儲器      SRAM存儲器的工作原理 DRAM存儲器的工作原理     注意DRAM刷新相關問題，以及SRAM和DRAM的對比	掌握
只讀存儲器 Flash存儲器     知道有PROM、EPROM、EEPROM等不同種類的ROM	了解
主存與CPU的連接     這是解決主存擴展問題的基礎	熟練掌握
雙口RAM和多模塊存儲器	掌握
高速緩沖存儲器（Cache）      Cache的基本工作原理     要熟練掌握      Cache和主存之間的映射方式     不同映射方式的對比，以及相關的計算，綜合應用題點      Cache中主存塊的替換算法     理解不同的替換算法的思想      Cache寫策略     了解寫直達和回寫的原理和目的	熟練掌握
虛擬存儲器      虛擬存儲器的基本概念 頁式虛擬存儲器 段式虛擬存儲器 段頁式虛擬存儲器 TLB（快表）     注意虛擬地址和物理地址的轉換問題，如何查段表和頁表；TLB的原理和作用；平均訪問時間的計算等。	熟練

    指令系統(tǒng)歷來都是考試的常考點，這一章相對簡單，要拿高分就要確保這章相關考點的分數(shù)。
    

指令格式      指令的基本格式 定長操作碼指令格式 擴展操作碼指令格式     定長操作碼和擴展操作碼優(yōu)缺點的對比，采用擴展操作碼方式指令數(shù)目的計算以及設計	熟練掌握
指令的尋址方式      有效地址的概念 數(shù)據(jù)尋址和指令尋址 常見尋址方式     要注意不同尋址方式的對比，掌握每種方式的尋址過程	識記     了解     掌握
CISC和RISC的基本概念     知道兩者的區(qū)別	了解

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

CPU的功能和基本結構	掌握
指令的執(zhí)行過程     這里可以出現(xiàn)綜合應用題，結合微指令的考點考查一條指令執(zhí)行的各個步驟。	熟練掌握
數(shù)據(jù)通路的功能和基本結構	掌握
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；微指令格式；微命令的編碼方式；微地址的形成方式     這又是一個綜合應用題點，可以考查的微程序控制器相關的原理；還可以在選擇題中出現(xiàn)兩種不同控制器的對比。	熟練掌握
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) 超標量流水和動態(tài)流水線的基本概念     這主要是選擇題的考點。	識記
多核處理器的基本概念	識記

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

總線概述      總線的基本概念 總線的分類 總線的組成和性能指標     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     識記
總線仲裁      集中仲裁方式 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      同步定時方式 異步定時方式     知道不同的定時方式的原理。	掌握
總線標準     知道有正式標準和工業(yè)標準，知道有幾種不同的標準，標準規(guī)定了總線的機械結構功能結構和電氣規(guī)范。	了解

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

I/O系統(tǒng)基本概念	了解
外部設備      輸入設備：鼠標、鍵盤 輸出設備：顯示器、打印機 外存儲器：硬盤存儲器、磁盤陣列、光盤存儲器     要識記各種外部設備，理解這些設備的基本工作原理和常見的性能指標，比如顯示器的分辨率，磁盤的讀寫時間等等。	識記
I/O接口（I/O控制器）      I/O接口的功能和基本結構 I/O端口及其編址 （ I/O接口）減少 I/O地址空間及其編碼	識記
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     （DMA方式）減少通道方式	熟練掌握