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

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