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课程名称:计算机组成与结构

一、考试的总体要求

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,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,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,并能对一些基本部件进行简单设计.

二、考试的内容

1.计算机系统概述

了解计算机发展历程,计算机系统的层次结构,计算机硬件的基本组成,计算机软件的分类,计算机的工作过程,计算机系统的基本组成,计算机软件和硬件的关系.理解计算机的性能指标吞吐量等.

2.数据的表示与运算

掌握数制与编码,包括进位计数制及其相互转换,真值和机器数,BCD编码,字符与字符串,校验码.

掌握定点数的表示与运算,包括定点数的表示,无符号数的表示和有符号整数的表示,定点数的移位运算,补码定点数加减法运算,定点数乘除运算以及溢出概念和判别方法.

掌握浮点数的表示与运算,包括浮点数的IEEE754标准,浮点数的加减运算.

掌握算术逻辑单元ALU,包括串行加法器和并行加法器,算术逻辑单元ALU的功能与结构.

3.存储器层次结构

了解存储器的分类,包括各种不同的分类方式,不同存储器的对比.

理解存储器的层次化结构,Cache-主存-外存的层次结构设计的原理和目的.

掌握SRAM存储器和DRAM存储器的工作原理.

写计算机系统论文的注意事项
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了解只读存储器,Flash存储器.掌握主存与CPU的连接中的主存扩展方法.

掌握双口RAM和多模块存储器.

掌握Cache的基本工作原理,包括映射方式,查找算法,替换算法和写策略.

掌握虚拟存储器的基本概念.

4.指令系统

掌握指令的基本格式及类型,指令和数据的寻址方式以及常见的寻址方式.理解操作数的类型.

理解CISC和RISC的基本概念.

5.中央处理器

理解CPU的功能和基本结构,掌握指令的执行过程,理解数据通路的功能和基本结构.

掌握控制器的功能和工作原理,硬布线控制器,微程序控制器,微程序,微指令和微命令,微指令格式,微命令的编码方式,微地址的形成方式.

6.指令流水线

理解指令流水线的基本概念和指令流水线的基本实现.

掌握流水线中的相关性.

7.总线

理解总线的基本概念,总线的分类.掌握总线的组成和性能指标.掌握总线仲裁方式,总线操作和定时.了解常用的总线标准.

8.输入输出系统

理解输入输出系统的基本概念,掌握I/O接口