计算机组成原理:
“计算机组成原理”需要学生学会单处置器计算机系统中各部件的内部工作原理、组成结构与相互连接方法,具备完整的计算机系统的整机定义。需要学会计算机系统层次化结构定义,熟知硬件与软件之间的界面;学会计算机数据表示的办法,包含定点数和浮点数的表示;学会运算器的原理和达成电路;学会存储层次的定义,学会不相同种类型存储器特质,包含SRAM、DRAM、ROM;学会主存结构及基本设计办法;会解决Cache存储的一些基本问题;学会磁盘基本原理及R人工智能D;学会指令集体系结构的入门知识和基本达成办法;熟知中央处置器的时序逻辑,即指令周期、CPU周期、节拍周期、时钟周期之间的关系;学会中央处置器控制器的基本设计办法,即硬布线和微程序控制,可以依据模拟CPU及系统框架设计控制信号逻辑或者撰写简单微操作步骤;学会计算机输入输出系统的基本定义,程序查看方法、中断方法和直接存储器存取方法;学会总线的仲裁方法和特征;基本学会并行计算机的原理和发展势头;基本学会对称多处置器系统、多计算机系统的结构及特征;学会流水线技术,可以计算各种流水线的性能指标参数,剖析流水线的特征,解决数据有关的办法等;可以运用计算机组成的基本原理和基本办法,对有关计算机硬件系统中的理论和实质问题进行计算、剖析,并能对一些基本部件进行简单设计。
研究生课程考试是所学常识的总结性考试,考试水平应达到或超越本科专业相应的课程需要水平。
计算机系统概论
1.复习内容
计算机的基本组成,冯.诺依曼计算机原理,计算机系统的层次结构,计算机的分类及性能描述,计算机的进步经历
2.具体需要
*计算机的基本组成
***硬件组成
***软件组成
*冯.诺依曼计算机工作原理
***冯.诺依曼计算机结构及工作过程
***冯.诺依曼计算机特征
*计算机系统的层次结构
***层次结构图
*计算机的分类及性能描述
***Flynn分类法
***Amdahl定律和应用
***吞吐量、响应时间
***CPU时钟周期、主频、安装成本、CPU实行时间
***MIPS、MFLOPS
计算机系统中的数据表示
1.复习内容
数制与编码,定点数据表示,浮点数据表示,纠错和校验
2.具体需要
*数制与编码
***数制及相互转换
***真值和机器数
*** BCD码
*定点数据表示
***无符号数的表示
***有符号数的表示
***原码、反码、补码、移码
*浮点数据表示
***格式概念
***规格化
***数据范围
***IEEE754标准
*纠错和校验
***奇偶校验
***汉明编码
***循环冗余校验
运算办法与运算器
1.复习内容
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,溢出定义和辨别办法,浮点数的加/减运算,浮点数的乘/除运算,算术逻辑单元ALU
2.具体需要
*原码定点数的加/减运算
***办法,应用
*补码定点数的加/减运算
***办法,应用
***行波进位、先行进位加法器
***移位处置
***溢出处置和判断
*定点数的乘/除运算
***原码乘法,补码乘法
***恢复余数,不恢复余数除法
***阵列乘法器
***阵列除法器
*浮点数的加/减运算
***对阶
***尾数加减
***规格化
***溢出处置
*浮点数的乘/除运算
***办法
***应用
***规格化
*算术逻辑单元ALU
***组成
***种类
存储系统
1.复习内容
存储器的分类,存储器的层次化结构,半导体随机存取存储器,主存储器与CPU的连接,双口RAM和多模块存储器,高速缓冲存储器,虚拟存储器,硬盘存储器
2.具体需要
*存储器的分类
***根据不同方法进行分类的办法
***存储器容量、速度、靠谱性
*存储系统的层次化结构
***具体层次化形式
***各种存储器的地方
*半导体随机存取存储器
***SRAM存储器的工作原理
***DRAM存储器的工作原理
***ROM存储器的工作原理
*主存储器的构成办法
***字扩展方法
***位扩展方法
*多端口、多模块、相联存储器
***多端口存储器--多端口组织形式
***多模块存储器--交叉存储方法
***相联存储器--按内容访问的存储器
*高速缓冲存储器
***程序局部性及Cache工作原理
***Cache与主存地址映射与变换方法
***Cache替换算法
***Cache写方案
*虚拟存储器
***虚拟存储器的基本定义
*硬盘存储器
***磁记录原理
***磁记录方法
***磁盘的基本参数及计算
***R人工智能D
指令系统
1.复习内容
指令格式,寻址方法,CISC和RISC基本定义。
2.具体需要
*指令格式
***指令的基本格式
***定长操作码设计
***扩展操作码设计
***存储器操作数的大/小端存储、边界对齐、堆栈操作、哈佛存储结构
*操作数的寻址方法
***有效地址的定义
***数据寻址和指令寻址
***常用寻址方法
* CISC和RISC的基本定义
***RISC的进步经历
***CISC和RISC的技术特征
中央处置器
1.复习内容
CPU的功能和基本结构,指令实行过程,数据通路的功能和基本结构,控制器的功能和工作原理。
2.具体需要
* CPU的功能和基本结构
***CPU的主要构成部件
***CPU内的容易见到寄存器
***CPU内部的数据通路
*指令实行过程
***时序发生器
***CPU内部时序定义
***典型指令的实行过程
*数据通路的功能和基本结构
*控制器的功能和工作原理
***硬布线控制器结构及设计办法
***微程序控制器结构及设计办法
***微操作、微命令、微指令、微程序
***微操作和微命令序列设计
***微命令的互斥和相容
流水线技术与指令级并行
1.复习内容
流水线定义,流水线分类,流水线性能指标,流水线有关处置,超标量处置,VLIW,多核处置器的基本定义。
2.具体需要
*流水线定义
*流水线分类
***不同方法的分类
***静态多功能流水线
***动态多功能流水线
*流水线性能指标
***吞吐率
***效率
***加速比
***时空图
*流水线有关断定及处置
***结构有关
***数据有关
***控制有关
***有关处置方法:等待、直接通路等
*超标量处置器定义及特征
*VLIW处置器定义及特征
*多核处置器的基本定义
总线与输入输出系统
1.复习内容
总线概述,总线仲裁,总线操作和定时,总线标准,I/O系统基本定义,外部设施,I/O接口,I/O方法。
2.具体需要
*总线概述
***总线的基本定义
***总线的分类
***总线的组成及性能指标
*总线仲裁
***集中仲裁方法:菊花链方法、轮询计数、独立请求方法
***分布仲裁方法
*总线操作和定时
***总线读写操作
***同步定时方法
***异步定时方法
*总线标准
* I/O系统基本定义
*外部设施
***输入设施
***输出设施
* I/O接口
*** I/O接口的功能和基本结构
*** I/O端口及其编址
*** I/O地址空间
* I/O方法
***程序查看方法
***程序中断方法:中断的基本定义;中断响应过程;中断处置过程;多重中断和中断屏蔽的定义
***DMA方法:DMA控制器的组成;DMA传送过程
***通道方法:I/O通道的基本定义
并行体系结构
1.复习内容
并行处置的基本渠道,互连互联网,对称多处置器。
2.具体需要
*并行处置的基本渠道
***时间重叠
***资源重复
***资源共享
*互连互联网
***概念
***基本互连互联网:交叉开关互联网、多级互连互联网、环形互联网、网格型互联网
*对称多处置器系统结构及特征
*多计算机系统结构及特征