2017年北京信息科技大学813计算机学科专业基础综合考研大纲

　　2017年考研计算机学科专业基础综合考试大纲

　　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，对一些基本部件进行简单设计。

　　一、计算机系统概述

　　（一）计算机发展历程

　　1.熟悉计算机更新换代的标志和主要推动力

　　2.了解未来计算机发展趋势

　　（二）计算机系统层次结构

　　1.掌握计算机系统的基本组成

　　2.掌握计算机硬件的基本组成

　　3.熟悉计算机软件和硬件的关系

　　4.了解计算机的工作过程

　　（三）计算机性能指标

　　1.掌握吞吐量、响应时间、CPU时钟周期、主频、CPI、CPU执行时间、MIPS、MFLOPS等计算机性能指标的计算方法

　　2.了解GFLOPS、TFLOPS、PFLOPS.等指标计算方法

　　二、数据的表示和运算

　　（一）数制与编码

　　1.掌握进位计数制及其相互转换

　　2.掌握真值和机器数

　　3.熟悉BCD码

　　4.熟悉字符与字符串

　　5.了解校验码

　　（二）定点数的表示和运算

　　1.掌握无符号数、有符号整数的表示方法。

　　2.掌握定点数的位移运算；

　　3.掌握原码定点数的加减运算；

　　4.掌握补码定点数的加/减运算；

　　5.熟悉溢出概念和判别方法。

　　（三）算术逻辑单元ALU

　　1.熟悉串行加法器和并行加法器的功能和结构

　　2.掌握算术逻辑单元ALU的功能和结构

　　三、存储器层次结构

　　（一）存储器概述

　　1.掌握层次化存储结构的原理及特点

　　2.了解SRAM、DRAM、ROM、Flash等半导体存储器原理及特点

　　3.掌握主存储器和CPU之间的连接方法

　　4.熟悉双口RAM和多模块存储器原理及结构

　　（二）高速缓冲存储器（Cache）

　　1.掌握Cache的基本工作原理

　　2.掌握Cache和主存之间的映射方式

　　3.掌握Cache中主存块的替换算法

　　4.了解Cache写策略

　　5.掌握Cache性能分析方法

　　（三）虚拟存储器

　　1.掌握虚拟存储器的基本概念

　　2.掌握页式虚拟存储器原理及结构

　　3.熟悉段式虚拟存储器原理及结构

　　4.熟悉段页式虚拟存储器原理及结构

　　5.熟悉TLB（快表）原理及结构

　　四、指令系统

　　（一）掌握指令的基本格式

　　（二）指令的寻址方式

　　1.掌握有效地址的概念

　　2.掌握数据寻址和指令寻址的区别及联系

　　3.熟悉常见寻址方式

　　（三）掌握CISC和RISC的基本概念

　　五、中央处理器（CPU）

　　（一）掌握CPU的功能和基本结构

　　（二）掌握指令执行过程

　　（三）掌握数据通路的功能和基本结构

　　（四）掌握控制器的功能和工作原理

　　1.掌握硬布线控制器的功能和工作原理

　　2.掌握微程序控制器的功能和工作原理

　　3.熟悉微程序、微指令和微命令的概念。

　　（五）指令流水线

　　1.掌握指令流水线的概念、工作原理和特点

　　2.掌握指令流水线的基本实现

　　3.熟悉超标量和动态流水线的基本概念

　　（六）了解多核处理器的基本概念

　　六、总线

　　（一）总线概述

　　1.掌握总线的基本概念

　　2.熟悉总线的分类

　　3.掌握总线的组成及性能指标

　　（二）总线仲裁

　　1.熟悉集中仲裁方式

　　2.熟悉分布仲裁方式

　　（三）了解同步和异步总线操作概念

　　（四）了解常见总线标准

　　七、输入输出（I/O）系统

　　（一）掌握I/O系统基本概念

　　（二）外部设备

　　1.了解输入设备：键盘、鼠标

　　2.了解输出设备：显示器、打印机

　　3.掌握外存储器：硬盘存储器、磁盘阵列的基本结构和性能分析方法

　　（三）I/O接口（I/O控制器）

　　1.熟悉I/O接口的功能和基本结构

　　2.熟悉I/O端口及其编址

　　（四）I/O方式

　　1.熟悉程序查询方式

　　2.掌握程序中断方式

　　掌握中断的基本概念；中断响应过程；中断处理过程；中断屏蔽。

　　3.熟悉DMA方式

　　熟悉DMA控制器的组成

　　了解DMA传送过程。