《408计算机组成原理考研辅导讲义》是专为参加全国硕士研究生入学考试408计算机学科考生编写的复习资料,深入浅出地解析了计算机组成原理的核心知识点和历年真题考点。
《408计算机学科专业基础综合考研讲义》是为准备参加中国研究生入学考试计算机专业的考生所编写的一份复习材料。该讲义涵盖了“408计算机学科专业基础综合”科目中关于计算机组成原理的核心知识点与考点,旨在帮助考生深入理解计算机系统结构和工作原理。
第一章 计算机系统概述
1. 计算机发展历程:从早期的机械式、电子管式到晶体管式再到集成电路以及超大规模集成电路的发展过程。掌握各个阶段的关键技术进步及其对计算机性能及结构的影响。
2. 计算机系统的层次架构:介绍硬件层、微架构层、指令集层和操作系统层,理解各层级的功能与交互方式,并探讨它们如何共同实现计算机功能。
3. 评估指标:了解衡量计算能力的多种标准如处理速度、存储容量等,掌握通过这些指标来评价系统性能的方法。
第二章 数据表示及运算
1. 数制转换和编码:熟练掌握不同数制(二进制、八进制、十六进制)及其相互间的转换方法,并理解其在计算机中的应用;熟悉ASCII码与Unicode等多种编码技术。
2. 定点数处理:了解定点数的表达方式及运算规则,包括无符号数和有符号数的表现形式以及加减法等基本操作。
3. 浮点数值表示及其计算法则:掌握浮点数字的标准(IEEE 754),理解其规范化、舍入策略,并能识别可能出现的问题或异常情况。
4. ALU设计原理及运作机制:算术逻辑单元是中央处理器的核心组件,负责执行算数和逻辑运算。本节详细讲解ALU的设计理念及其工作模式。
第三章 存储系统
1. 存储器分类与特性分析:根据存储介质、速度以及是否保留信息等因素对RAM(随机存取内存)、ROM(只读内存)等进行归类,深入探讨它们的工作原理及应用场景。
2. 多级层次结构设计思路及其影响因素:从CPU缓存到主存再到辅助存储器的多层架构如何优化性能表现?
3. 半导体RAM工作机理介绍:包括动态随机访问记忆(DRAM)与静态随机访问内存(SRAM),详细说明其特性及应用范围。
4. 只读存储设备的技术细节及其在计算机系统中的角色:如PROM、EPROM等不同类型的只读存储器技术,以及它们的功能和作用。
5. 主存连接方式:探讨主存如何通过地址线、数据线与控制信号接口实现与CPU的数据交换过程;
6. 多模块存储技术和双端口RAM的应用场景分析;例如SIMM(单列直插内存模组)、DIMM等技术详解;
7. Cache缓存机制及其映射策略:直接映像、集联式映射和全关联式映射,以及替换算法的讨论。
8. 虚拟存储器概念及其实现方式:包括页表管理机制和技术。
第四章 指令系统
1. 指令格式解析:掌握操作码、寻址模式等要素构成,并理解不同指令结构对整个机器语言集的影响;
2. 寻址模式详解:如立即数寻址、直接地址指派等,了解各种方式的特点及应用场景。
3. CISC与RISC架构概述及其在现代处理器设计中的应用比较。
第五章 CPU构造和操作
1. 基本组成单元功能介绍:包括算术逻辑单元(ALU)、寄存器组以及控制装置等;
2. 指令执行流程解析:从指令获取到结果写回的全过程分析。
3. 数据路径设计与实现原理讲解。
4. 控制器的设计理念和工作方式说明。
5. 流水线技术及其优化策略讨论。
第六章 总线
1. 总线介绍及分类:包括地址总线、数据总线以及控制信号线路等;
2. 仲裁机制解析:解决多个主设备共享一条公共传输通道时的使用权冲突问题。
3. 定时与协议分析:探讨工作周期和时间同步策略。
4. 常用标准概述,如PCI Express等。
第七章 输入输出系统
1. IO体系结构概览及其控制方式;
2. 外部设备的工作原理及连接方法介绍;
3. 接口设计原则和技术模块解析;
4. 不同的IO操作模式讨论:包括程序查询、中断处理以及DMA传输技术。
该讲义全面覆盖了计算机组成原理的相关知识,强调理解和掌握单处理器系统各部件的功能和构造,层次化结构概念及其硬件与软件界面等重要内容,并且注重培养考生分析理论问题及进行简单设计的能力。