江苏科技大学2005年考研专业课复习大纲：计算机组成原理 

 

本课程是计算机科学与技术专业的学科基础课。

学习基础： 数字逻辑、汇编语言程序设计。

设置本课程的目的：本课程是计算机科学与技术专业的一门重要的专业基础课，是计算机硬件课程群中的核心课程。本课程在大学三年级开设，在计算机的专业基础课和专业课之间起着重要的承上启下的作用。本课程教学的目的是使学生较全面地掌握计算机硬件系统各大部件的组织结构、工作原理、逻辑设计方法，各部件的培养学生对计算机硬件系统的分析、设计能力，打下计算机硬件的知识基础，为学好后续相关课程做好铺垫。本课程的任务是系统地介绍计算机的各大部件的组成原理、逻辑实现、设计方法以及各部件相互连接构成整机系统的有关问题，对计算机体系结构中的并行处理原理与基本实现方法也作了简单的介绍。

本课程讲授的主要内容是：计算机的基本设计思想--冯.诺依曼原理，计算机硬件系统的基本组成和它的层次结构；符号数的各种编码表示，定点数、浮点数的表示、加、减、乘、除运算方法及其实现，并行加法器与进位链结构，运算器的组织；存储系统的层次结构，半导体存储器存储信息的原理，各种存储芯片的基本特点和使用，主存储器的设计方法及主存储器与CPU的连接方法，磁表面存储原理及海明校验码，磁盘存储器结构，并行主存系统、高速缓冲存储器Cache、虚拟存储器的工作原理；指令格式与各种寻址方式，RISC计算机特点；CPU的组成和各功能部件的作用，CPU的时序控制方式及指令的执行流程，计算机的组合逻辑控制器设计原理，微程序控制器的原理与结构，微程序设计方法；主机与外部设备间传送数据的四种控制方式，系统总线的基本结构，程序中断方式，DMA方式，通道方式。

1、第一章  概论

考核知识点：计算机硬件系统基本组成与特点、计算机系统的层次结构。

考核要求：

      · 理解冯.诺依曼原理，

· 掌握计算机硬件系统的基本组成，各部件的功能，

· 理解计算机系统的层次结构。

2、第二章  运算方法和运算器

考核知识点：有符号数的各种编码表示，数的定点表示与浮点表示，定点数及浮点数的加、减、乘、除运算方法、并行加法器与进位链结构、运算器的组织。

考核要求：

· 掌握原码、补码、反码、移码的表示方法、特点及其操作（转换、移位），

· 掌握定点数（整数、小数）的表示方式、数的表示范围，

· 掌握浮点数的表示方式、规格化问题、表示范围，

· 掌握奇偶校验码的校验方法及特点，

· 掌握定点数补码加/减运算规则、溢出判断、补码加/减法器逻辑实现，

· 掌握定点数的原码一位乘法、补码一位乘法的运算方法及其逻辑实现,

· 基本定点数的原码不恢复余数除法、补码除法的运算方法，

· 掌握浮点数的加/减运算方法，

· 了解十进制数（8421码）的加减运算方法及其加法单元。

· 理解加法器中的行波进位、并行进位，了解181、182芯片的功能与应用，

· 理解运算器的基本结构与数据通路。

3、第三章  存储系统

考核知识点：存储器分类、存储系统的层次结构、静态MOS存储器、动态MOS存储器、半导体存储器的逻辑结构与设计、主存储器与CPU的连接、磁表面存储原理、海明校验码、磁盘存储器、并行主存系统、Cache、虚拟存储器。

考核要求：

· 理解存储器分类、各类存储器的特点、技术指标，

· 理解存储系统的层次结构，

· 理解静态MOS存储元，单管动态MOS存储元存储信息的基本原理，

· 掌握静态RAM存储芯片，动态RAM存储芯片外部特性与应用方法,

· 理解主存储器的基本结构及基本操作,

· 掌握半导体存储芯片组成主存储器的设计方法,

· 基本掌握动态RAM刷新的原因及三种刷新方式,

· 理解磁表面存储器的读写信息原理、掌握典型磁记录方式，

· 理解磁盘（软盘，硬盘）的信息分布、寻址信息，了解磁道记录格式，

· 了解并行主存的多体交叉存取方式（编址方式，工作过程）,

· 掌握Cache的基本原理，Cache与主存的三种映像方式,

· 了解虚拟存储器的基本原理。

4、第四章  指令系统

考核知识点：  指令格式、寻址方式、、RISC技术

考核要求：

· 掌握指令操作码（等长操作码、扩展操作码）的基本设计方法，

· 理解指令地址码结构（三地址，二地址，一地址，零地址指令），

· 掌握常见的寻址方式（立即寻址，直接，间接，变址，基址，相对寻址等）。

5、 第五章  中央处理机

考核知识点：  CPU的组成、主机与外部的数据通路与信息传送控制方式、时序控制方式与时序系统、一台模型计算机的总体设计、模型计算机的组合逻辑控制器设计、微程序控制原理、模型计算机的微程序设计。

考核要求：

· 理解以下基本概念：数据通路、同步控制方式、 异步控制方式、组合逻辑控制器、微程序控制器、水平型微指令、垂直型微指令、指令的重叠和流水执行方式,

· 基本掌握CPU的组成、基本操作及CPU的控制流程,

· 掌握同步控制方式的时序系统,

· 理解典型计算机的数据通路结构图,

· 掌握各类指令的执行流程图及操作时间表（微操作序列表）,

· 理解微程序控制器的基本结构及工作原理,

· 掌握微指令的编码方法（直接控制法，字段直接编译法），

· 理解后继微地址的两种形成方式，

· 了解模型机的微程序编写方法。

6、 第六章  输入/输出设备

考核知识点：输入/输出设备概述、显示设备介绍、打印设备介绍。

考核要求：

· 了解输入/输出设备的分类、特点、基本功能，

· 理解CRT 显示器（字符方式、图形方式）的基本结构和工作原理，

· 了解打印机的基本结构和工作原理。

7、第七章   输入/输出系统

考核知识点： I/O系统概述、系统总线、直接程序控制传送方式及接口、程序中断控制方式及接口、DMA方式及接口、通道方式及IOP方式简介。

考核要求：

· 理解I/O设备与主机的连接方式、掌握I/O设备的编址方式，

· 理解I/O接口电路的基本组成和功能，

· 理解程序直接控制方式的控制流程及接口电路的组成,

· 掌握程序中断方式的有关概念（中断源、中断屏蔽、开中断、关中断、中断响应、中断优先级、多重中断、中断向量、向量中断等）

· 掌握程序中断的处理过程，

· 掌握中断优先的几种判断方法（软件、硬件）,

· 理解程序中断的接口电路,

· 掌握DMA方式的基本概念、DMA方式的三种传输方法,

· 理解DMA方式的主要操作过程,

· 了解DMA控制器与接口，

· 了解通道方式及IOP方式.

1、本考试大纲对概念、方法、技术等的认知程度由高到低分为四个层次：了解、理解、基本掌握、掌握。

2、考试教材：   俸远祯  “计算机组成原理”   电子工业出版社

参考教材：   

（1）薛胜军   《计算机组成原理》  华中理工大学出版社

          （2） 徐爱萍   《计算机组成原理构---习题与解析》

  清华大学出版社

（3）邹海明  “计算机组织与结构”  电子工业出版社

3、试题类型：选择题、填空题、名词解释、问答题、计算题、设计题。