2017年考研计算机大纲详解（四）：计算机组成原理
---统观全局，重点勾勒
一、计算机组成原理考查目标
2017年的统考大纲对组成原理的考查目标定位为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。
2017年的大纲与2016年大纲完全相同，同学们复习时还是要对大纲中涉及的知识点深入理解，在已有基础上继续进行复习。这门课对于很多计算机的考生都是难点，对于跨专业考生来说更是如此，建议大家在理解课本的基础上，多做习题，对一些典型的题目要做到烂熟于心。至于参考书，推荐使用高教版哈工大唐朔飞老师的书，这本书有配套的习题，讲得也比较细，是比较适合作为备考用书的。
二、计算机组成原理考点解析
计算机系统概述一章几乎没有出综合应用题的可能，大部分知识点只要了解就可以了。
| 计算机发展历程 | 了解 |
| 计算机系统的层次结构 1． 计算机系统的基本组成 2． 计算机硬件的基本组成 3． 计算机软件与硬件的关系 4． 计算机系统的工作过程 | 了解 |
| 计算机性能指标 吞吐量、响应时间、CPU时钟周期等 要注意，这些概念在后续章节中会经常出现，需要熟练掌握 | 理解 |
数据的表示与运算一章可考的点多，但单独出现在综合应用题中的可能性不大。数在机器中的不同表示方法及其相互转换是选择题的一个常考点。
| 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编码 4． 字符与字符串 5． 校验码 | 掌握 |
| 定点数的表示与运算 1． 定点数的表示 无符号数的表示和带符号整数的表示 2． 定点数的运算 定点数的移位运算（注意算术移位右移时最高位的确定），原码定点数加/减运算，补码定点数加/减运算，定点数乘除运算，溢出概念和判别方法（识记） | 熟练掌握 |
| 浮点数的表示与运算 1． 浮点数的表示 IEEE754标准 2． 浮点数的加减运算 要能够描述出浮点数加减运算的步骤，注意浮点数的规格化 | 掌握 |
| 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的功能与结构 要理解串行加法器和并行加法器原理和区别，要掌握ALU的功能与结构，这是后续相关章节的基础。 | 理解 |
存储器层次结构是组成原理这门课的重点，大家在复习这一章的时候要注意Cache-主存-外存的层次结构，对比Cache-主存和虚拟存储器的相关思想、原理和方法。
本章是综合应用题常考点，典型的考题包括Cache的三种不同映像方式的相关计算，主存芯片的字扩展和位扩展方案设计以及虚存相关地址转换的内容。
| 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 | 识记 |
| 存储器的层次化结构 理解Cache-主存-外存的层次结构设计的原理和目的 | 理解 |
| 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 注意DRAM刷新相关问题，以及SRAM和DRAM的对比 | 掌握 |
| 1. 只读存储器 2. Flash存储器 知道有PROM、EPROM、EEPROM等不同种类的ROM | 了解 |
| 主存与CPU的连接 这是解决主存扩展问题的基础 | 熟练掌握 |
| 双口RAM和多模块存储器 | 掌握 |
| 高速缓冲存储器（Cache） 1. Cache的基本工作原理 要熟练掌握 2. Cache和主存之间的映射方式 不同映射方式的对比，以及相关的计算，综合应用题点 3. Cache中主存块的替换算法 理解不同的替换算法的思想 4. Cache写策略 了解写直达和回写的原理和目的 | 熟练掌握 |
| 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） 注意虚拟地址和物理地址的转换问题，如何查段表和页表；TLB的原理和作用；平均访问时间的计算等。 | 熟练掌握 |
指令系统历来都是考试的常考点，这一章相对简单，要拿高分就要确保这章相关考点的分数。
| 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 定长操作码和扩展操作码优缺点的对比，采用扩展操作码方式指令数目的计算以及设计 | 熟练掌握 |
| 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 要注意不同寻址方式的对比，掌握每种方式的寻址过程 | 识记 了解 掌握 |
| CISC和RISC的基本概念 知道两者的区别 | 了解 |
| CPU的功能和基本结构 | 掌握 |
| 指令的执行过程 这里可以出现综合应用题，结合微指令的考点考查一条指令执行的各个步骤。 | 熟练掌握 |
| 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 1. 硬布线控制器 2. 微程序控制器 微程序、微指令和微命令；微指令格式；微命令的编码方式；微地址的形成方式 这又是一个综合应用题点，可以考查的微程序控制器相关的原理；还可以在选择题中出现两种不同控制器的对比。 | 熟练掌握 |
| 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. 超标量流水和动态流水线的基本概念 这主要是选择题的考点。 | 识记 |
| 多核处理器的基本概念 | 识记 |
| 总线概述 1. 总线的基本概念 2. 总线的分类 3. 总线的组成和性能指标 注意单总线、双总线和多总线指的是有几套数据总线、控制总线以及地址总线。 | 了解 识记 |
| 总线仲裁 1. 集中仲裁方式 2. 分布仲裁方式 要能说出各种不同的仲裁方式以及它们各自的原理。 | 掌握 |
| 总线操作和定时 1. 同步定时方式 2. 异步定时方式 知道不同的定时方式的原理。 | 掌握 |
| 总线标准 知道有正式标准和工业标准，知道有几种不同的标准，标准规定了总线的机械结构功能结构和电气规范。 | 了解 |
| I/O系统基本概念 | 了解 |
| 外部设备 1. 输入设备：鼠标、键盘 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 要识记各种外部设备，理解这些设备的基本工作原理和常见的性能指标，比如显示器的分辨率，磁盘的读写时间等等。 | 识记 |
| 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 | 识记 |
| I/O方式 1. 程序查询方式 2. 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。 3. DMA方式 DMA控制器的组成；DMA传送过程 | 熟练掌握 |
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