2015年計(jì)算機(jī)學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)綜合考試大綱

　　計(jì)算機(jī)組成原理

　　【考查目標(biāo)】
　　1.理解單處理器計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整機(jī)概念。
　　2.理解計(jì)算機(jī)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(shí)和基本實(shí)現(xiàn)方法。
　　3.能夠綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)組成的基本原理和基本方法，對(duì)有關(guān)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)中的理論和實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行計(jì)算、分析，對(duì)一些基本部件進(jìn)行簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)；并能對(duì)高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言（如C語(yǔ)言）中的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析。

　　一、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述
　　（一）計(jì)算機(jī)發(fā)展歷程
　?。ǘ┯?jì)算機(jī)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)
　　1.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成
　　2.計(jì)算機(jī)硬件的基本組成
　　3.計(jì)算機(jī)軟件和硬件的關(guān)系
　　3.計(jì)算機(jī)的工作過(guò)程
　　（三）計(jì)算機(jī)性能指標(biāo)
　　吞吐量、響應(yīng)時(shí)間；CPU時(shí)鐘周期、主頻、CPI、CPU執(zhí)行時(shí)間；MIPS、MFLOPS 、GFLOPS、TFLOPS、PFLOPS。

　　二、數(shù)據(jù)的表示和運(yùn)算

　?。ㄒ唬?shù)制與編碼
　　1.進(jìn)位計(jì)數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換
　　2.真值和機(jī)器數(shù)
　　3.BCD碼
　　4.字符與字符串
　　5.校驗(yàn)碼

　　（二）定點(diǎn)數(shù)的表示和運(yùn)算
　　1.定點(diǎn)數(shù)的表示
　　無(wú)符號(hào)數(shù)的表示；有符號(hào)整數(shù)的表示。
　　2.定點(diǎn)數(shù)的運(yùn)算
　　定點(diǎn)數(shù)的位移運(yùn)算；原碼定點(diǎn)數(shù)的加減運(yùn)算；補(bǔ)碼定點(diǎn)數(shù)的加/減運(yùn)算；定點(diǎn)數(shù)的乘/除運(yùn)算；溢出概念和判別方法。

　?。ㄈ└↑c(diǎn)數(shù)的表示和運(yùn)算
　　1.浮點(diǎn)數(shù)的表示
　　IEEE 754標(biāo)準(zhǔn)
　　2.浮點(diǎn)數(shù)的加/減運(yùn)算

　?。ㄋ模┧阈g(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的功能和結(jié)構(gòu)

　　三、存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)

　?。ㄒ唬┐鎯?chǔ)器的分類
　?。ǘ┐鎯?chǔ)器的層次化結(jié)構(gòu)
  　（三）半導(dǎo)體隨機(jī)存取存儲(chǔ)器
　　1.SRAM存儲(chǔ)器
　　2.DRAM存儲(chǔ)器
　　3.只讀存儲(chǔ)器
　　4.Flash存儲(chǔ)器

　?。ㄋ模┲鞔鎯?chǔ)器與CPU的連接
　?。ㄎ澹╇p口RAM和多模塊存儲(chǔ)器
　?。└咚倬彌_存儲(chǔ)器（Cache）
　　1.Cache的基本工作原理
　　2.Cach和主存之間的映射方式
　　3.Cache中主存塊的替換算法
　　4.Cache寫(xiě)策略

　　（七）虛擬存儲(chǔ)器
　　1.虛擬存儲(chǔ)器的基本概念
　　2.頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器
　　3.段式虛擬存儲(chǔ)器
　　4.段頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器
　　5.TLB（快表）

　　四、指令系統(tǒng)

　?。ㄒ唬┲噶罡袷?br /> 　　1.指令的基本格式
　　2.定長(zhǎng)操作碼指令格式
　　3.擴(kuò)展操作碼指令格式

　?。ǘ┲噶畹膶ぶ贩绞?br /> 　　1.有效地址的概念
　　2.數(shù)據(jù)尋址和指令尋址
　　3.常見(jiàn)尋址方式

　?。ㄈ〤ISC和RISC的基本概念
　　中央處理器（CPU）
　　CPU的功能和基本結(jié)構(gòu)
　　指令執(zhí)行過(guò)程
　　數(shù)據(jù)通路的功能和基本結(jié)構(gòu)
　　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；微指令的編碼方式；微地址的形式方式。
　　指令流水線
　　指令流水線的基本概念
  　指令流水線的基本實(shí)現(xiàn)
　　超標(biāo)量和動(dòng)態(tài)流水線的基本概念
　　多核處理器的基本概念
　　總線
　　總線概述
　　總線的基本概念
　　總線的分類
　　總線的組成及性能指標(biāo)
　　總線仲裁
　　集中仲裁方式
　　分布仲裁方式
　　總線操作和定時(shí)
　　同步定時(shí)方式
　　異步定時(shí)方式
　　總線標(biāo)準(zhǔn)
　　輸入輸出（I/O）系統(tǒng)
　　I/O系統(tǒng)基本概念
　　外部設(shè)備
　　輸入設(shè)備：鍵盤(pán)、鼠標(biāo)
　　輸出設(shè)備：顯示器、打印機(jī)
　　外存儲(chǔ)器：硬盤(pán)存儲(chǔ)器、磁盤(pán)陣列、光盤(pán)存儲(chǔ)器
　　I/O接口（I/O控制器）
　　I/O接口的功能和基本結(jié)構(gòu)
　　I/O端口及其編址
　　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(yīng)過(guò)程；中斷處理過(guò)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(guò)程。