2017年考研計算機大綱詳解：計算機組成原理　　　

---統(tǒng)觀全局，重點勾勒

　　一、計算機組成原理考查目標(biāo)

　　2017年的統(tǒng)考大綱對組成原理的考查目標(biāo)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)概念，熟悉硬件與軟件之間的界面，掌握指令集體系結(jié)構(gòu)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(guān)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(shè)計。

　　2017年的大綱與2016年大綱完全相同，同學(xué)們復(fù)習(xí)時還是要對大綱中涉及的知識點深入理解，在已有基礎(chǔ)上繼續(xù)進行復(fù)習(xí)。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(chǔ)上，多做習(xí)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(xí)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(yīng)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(jié)構(gòu) 1． 計算機系統(tǒng)的基本組成 2． 計算機硬件的基本組成 3． 計算機軟件與硬件的關(guān)系 4． 計算機系統(tǒng)的工作過程	了解
計算機性能指標(biāo) 吞吐量、響應(yīng)時間、CPU時鐘周期等 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(yīng)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(zhuǎn)換是選擇題的一個�？键c。

數(shù)制與編碼 1． 進位計數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換 2． 真值和機器數(shù) 3． BCD編碼 4． 字符與字符串 5． 校驗碼	掌握
定點數(shù)的表示與運算 1． 定點數(shù)的表示 無符號數(shù)的表示和帶符號整數(shù)的表示 2． 定點數(shù)的運算 定點數(shù)的移位運算（注意算術(shù)移位右移時最高位的確定），原碼定點數(shù)加/減運算，補碼定點數(shù)加/減運算，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 1． 浮點數(shù)的表示 IEEE754標(biāo)準(zhǔn) 2． 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(shù)邏輯單元ALU 1. 串行加法器和并行加法器 2. 算術(shù)邏輯單元ALU的功能與結(jié)構(gòu) 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(jié)構(gòu)，這是后續(xù)相關(guān)章節(jié)的基礎(chǔ)。	理解

　　存儲器層次結(jié)構(gòu)是組成原理這門課的重點，大家在復(fù)習(xí)這一章的時候要注意Cache-主存-外存的層次結(jié)構(gòu)，對比Cache-主存和虛擬存儲器的相關(guān)思想、原理和方法。

　　本章是綜合應(yīng)用題�？键c，典型的考題包括Cache的三種不同映像方式的相關(guān)計算，主存芯片的字?jǐn)U展和位擴展方案設(shè)計以及虛存相關(guān)地址轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu) 理解Cache-主存-外存的層次結(jié)構(gòu)設(shè)計的原理和目的	理解
半導(dǎo)體隨機存取存儲器 1. SRAM存儲器的工作原理 2. DRAM存儲器的工作原理 注意DRAM刷新相關(guān)問題，以及SRAM和DRAM的對比	掌握
1. 只讀存儲器 2. 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(chǔ)	熟練掌握
雙口RAM和多模塊存儲器	掌握
高速緩沖存儲器（Cache） 1. Cache的基本工作原理 要熟練掌握 2. Cache和主存之間的映射方式 不同映射方式的對比，以及相關(guān)的計算，綜合應(yīng)用題點 3. Cache中主存塊的替換算法 理解不同的替換算法的思想 4. 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 1. 虛擬存儲器的基本概念 2. 頁式虛擬存儲器 3. 段式虛擬存儲器 4. 段頁式虛擬存儲器 5. TLB（快表） 注意虛擬地址和物理地址的轉(zhuǎn)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。	熟練掌握

　　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(guān)考點的分?jǐn)?shù)。

指令格式 1. 指令的基本格式 2. 定長操作碼指令格式 3. 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(shè)計	熟練掌握
指令的尋址方式 1. 有效地址的概念 2. 數(shù)據(jù)尋址和指令尋址 3. 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(jié)構(gòu)	掌握
指令的執(zhí)行過程 這里可以出現(xiàn)綜合應(yīng)用題，結(jié)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(jié)構(gòu)	掌握
控制器的功能和工作原理 1. 硬布線控制器 2. 微程序控制器 微程序、微指令和微命令；微指令格式；微命令的編碼方式；微地址的形成方式 這又是一個綜合應(yīng)用題點，可以考查的微程序控制器相關(guān)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 1. 指令流水線的基本概念 2. 指令流水線的基本實現(xiàn) 3. 超標(biāo)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 1. 總線的基本概念 2. 總線的分類 3. 總線的組成和性能指標(biāo) 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 1. 集中仲裁方式 2. 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 1. 同步定時方式 2. 異步定時方式 知道不同的定時方式的原理。	掌握
總線標(biāo)準(zhǔn) 知道有正式標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，知道有幾種不同的標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了總線的機械結(jié)構(gòu)功能結(jié)構(gòu)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(shè)備以及一些相關(guān)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(guān)的概念和原理，以及DMA方式的原理，相應(yīng)的硬件結(jié)構(gòu)和工作過程。

I/O系統(tǒng)基本概念	了解
外部設(shè)備 1. 輸入設(shè)備：鼠標(biāo)、鍵盤 2. 輸出設(shè)備：顯示器、打印機 3. 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(shè)備，理解這些設(shè)備的基本工作原理和常見的性能指標(biāo)，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） 1. I/O接口的功能和基本結(jié)構(gòu) 2. I/O端口及其編址	識記
I/O方式 1. 程序查詢方式 2. 程序中斷方式 中斷的基本概念；中斷響應(yīng)過程；中斷處理過程；多重中斷和中斷屏蔽的概念。 3. DMA方式 DMA控制器的組成；DMA傳送過程	熟練掌握