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《计算机组成原理》考试大纲 （2015 版） 一、考试基本要求 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；并能对高级程序设计语言(如C 语言) 中的相关问题进行分析。 二、考试内容 1．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 。 2 ．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：浮点数的表示范围；IEEE754 标准。2. 浮点数的加/减运算。 （四）算术逻辑单元ALU 1. 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。 3 ．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 存储器的工作原理；2. DRAM 存储器的工作原理； （四）只读存储器 （五）主存储器与CPU 的连接 （六）双口RAM 和多模块存储器 （七）高速缓冲存储器（Cache ） 1. 程序访问的局部性原理；2. Cache 的基本工作原理；3. Cache 和主存之间的映射方式； 4. Cache 中主存块的替换算法；5. Cache 写策略。 1 （八）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）。 4 ．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 5 ．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；微命令格式；微指令的 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。 6．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 7 ．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