計算機組成原理

　　【考查目標】

　　1.理解單處理器計算機系統中各部件的內部工作原理、組成結構以及相互連接方式，具有完整的計算機系統的整機概念。

　　2.理解計算機系統層次化結構概念，熟悉硬件與軟件之間的界面，掌握指令集體系結構的基本知識和基本實現方法。

　　3.能夠運用計算機組成的基本原理和基本方法，對有關計算機硬件系統中的理論和實際問題進行計算、分析，并能對一些基本部件進行簡單設計;并能對高級程序設計語言(如C語言)中的相關問題進行分析。

　　一、計算機系統概述

　　(一)計算機發展歷程

　　(二)計算機系統層次結構

　　1.計算機系統的基本組成

　　2.計算機硬件的基本組成

　　3.計算機軟件和硬件的關系

　　3.計算機的工作過程

　　(三)計算機性能指標

　　吞吐量、響應時間;CPU時鐘周期、主頻、CPI、CPU執行時間;MIPS、MFLOPS 、GFLOPS、TFLOPS、PFLOPS。

　　二、數據的表示和運算

　　(一)數制與編碼

　　1.進位計數制及其相互轉換

　　2.真值和機器數

　　3.BCD碼

　　4.字符與字符串

　　5.校驗碼

　　(二)定點數的表示和運算

　　1.定點數的表示

　　無符號數的表示;有符號整數的表示。

　　2.定點數的運算

　　定點數的位移運算;原碼定點數的加減運算;補碼定點數的加/減運算;定點數的乘除運算;溢出概念和判別方法。

　　(三)浮點數的表示和運算

　　1.浮點數的表示

　　IEEE754標準

　　2.浮點數的加/減運算

　　(四)算術邏輯單元ALU

　　1.串行加法器和并行加法器

　　2.算術邏輯單元ALU的功能和結構

　　三、存儲器層次結構

　　(一)存儲器的分類

　　(二)存儲器的層次化結構

　　(三)半導體隨機存取存儲器

　　1.SRAM存儲器

　　2.DRAM存儲器

　　3.只讀存儲器

　　4.Flash存儲器

　　(四)主存儲器與CPU的連接

　　(五)雙口RAM和多模塊存儲器

　　(六)高速緩沖存儲器(Cache)

　　1.Cache的基本工作原理

　　2.Cach和主存之間的映射方式

　　3.Cache中主存塊的替換算法

　　4.Cache寫策略

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