计算机组成原理

　　【考查目标】

　　1.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。

　　2.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。

　　3.能够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;并能对高级程序设计语言(如C语言)中的相关问题进行分析。

　　一、计算机系统概述

　　(一)计算机发展历程

　　(二)计算机系统层次结构

　　1.计算机系统的基本组成

　　2.计算机硬件的基本组成

　　3.计算机软件和硬件的关系

　　3.计算机的工作过程

　　(三)计算机性能指标

　　吞吐量、响应时间;CPU时钟周期、主频、CPI、CPU执行时间;MIPS、MFLOPS 、GFLOPS、TFLOPS、PFLOPS。

　　二、数据的表示和运算

　　(一)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码

　　4.字符与字符串

　　5.校验码

　　(二)定点数的表示和运算

　　1.定点数的表示

　　无符号数的表示;有符号整数的表示。

　　2.定点数的运算

　　定点数的位移运算;原码定点数的加减运算;补码定点数的加/减运算;定点数的乘除运算;溢出概念和判别方法。

　　(三)浮点数的表示和运算

　　1.浮点数的表示

　　IEEE754标准

　　2.浮点数的加/减运算

　　(四)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的功能和结构

　　三、存储器层次结构

　　(一)存储器的分类

　　(二)存储器的层次化结构

　　(三)半导体随机存取存储器

　　1.SRAM存储器

　　2.DRAM存储器

　　3.只读存储器

　　4.Flash存储器

　　(四)主存储器与CPU的连接

　　(五)双口RAM和多模块存储器

　　(六)高速缓冲存储器(Cache)

　　1.Cache的基本工作原理

　　2.Cach和主存之间的映射方式

　　3.Cache中主存块的替换算法

　　4.Cache写策略

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