目 录 序前言2024 天勤计算机考研服务第1 章计算机系统概述 1 大纲要求 1 考点与要点分析 1 核心考点 1 基础要点 1 本章知识体系框架图 2 知识点讲解 2 1.1 计算机的发展历程 2 1.1.1 计算机硬件的发展 2 1.1.2 计算机软件的发展 3 1.2 计算机系统层次结构 4 1.2.1 计算机系统的基本组成 4 1.2.2 计算机硬件的基本组成 4 1.2.3 计算机软件的分类 9 1.2.4 计算机的工作过程 9 1.2.5 计算机系统的层次结构 10 1.3 计算机性能指标 10 1.4 辅助知识点 11 辅助知识点1：门电路 12 辅助知识点2：三态门 14 辅助知识点3：片选译码器 14 辅助知识点4：那些可怕的专业术语 15 辅助知识点5：与字、字长相关的那些名词 16 辅助知识点6：与周期相关的那些名词 16 习题 17 习题答案 20 第2 章数据的表示和运算 24 大纲要求 24 考点与要点分析 24 核心考点 24 基础要点 25 本章知识体系框架图 25 知识点讲解 25 2.1 数制与编码 25 2.1.1 进位计数制及其相互转换 25 2.1.2 真值和机器数 28 2.1.3 BCD 码 28 2.1.4 字符和字符串 29 2.1.5 校验码 30 2.2 定点数的表示和运算 35 2.2.1 定点数的表示 35 2.2.2 定点数的运算 39 2.3 浮点数的表示和运算 59 2.3.1 浮点数的表示 59 2.3.2 浮点数的加/减运算 61 2.4 算术逻辑单元 64 2.4.1 串行加法器和并行加法器 64 2.4.2 算术逻辑单元的功能和结构 67 习题 69 习题答案 78 第3 章存储器层次结构 92 大纲要求 92 考点与要点分析 92 核心考点 92 基础要点 93 本章知识体系框架图 93 知识点讲解 93 3.1 存储器的基本概念 93 3.1.1 存储器的分类 93 3.1.2 存储器的性能指标 95 3.2 存储器的层次化结构 95 3.3 半导体随机存取存储器 96 3.3.1 半导体随机存取存储器的基本概念 96 3.3.2 SRAM 存储器 97 3.3.3 DRAM 存储器 98 3.3.4 只读存储器 102 3.3.5 Flash 存储器 103 3.4 主存储器与CPU 的连接 104 3.5 双口RAM 和多模块存储器 109 3.6 高速缓冲存储器（Cache） 112 3.6.1 Cache 的基本工作原理 112 3.6.2 Cache 和主存之间的映射方式 115 3.6.3 Cache 中主存块的替换算法 122 3.6.4 Cache 写操作策略 122 3.7 虚拟存储器 123 3.7.1 虚拟存储器的基本概念 123 3.7.2 页式虚拟存储器 124 3.7.3 段式虚拟存储器 124 3.7.4 段页式虚拟存储器 124 3.7.5 TLB（快表） 124 3.8 外存储器 127 习题 133 习题答案 144 第4 章 指令系统 161 大纲要求 161 考点与要点分析 161 核心考点 161 基础要点 161 本章知识体系框架图 162 知识点讲解 162 4.1 指令格式 162 4.1.1 指令的基本格式 162 4.1.2 定长操作码指令格式 165 4.1.3 不定长操作码指令格式 165 4.2 指令的寻址方式 166 4.2.1 数据寻址和指令寻址 166 4.2.2 常见数据寻址方式 168 4.3 CISC 和RISC 的基本概念 175 4.4 高级语言与机器码的对应 177 4.4.1 选择结构if 语句的机器码 177 4.4.2 循环结构while 语句的机器码 178 4.4.3 函数调用语句的机器码 178 习题 181 习题答案 191 第5 章中央处理器 206 大纲要求 206 考点与要点分析 206 核心考点 206 基础要点 206 本章知识体系框架图 207 知识点讲解 207 5.1 CPU 的功能和基本结构 207 5.1.1 CPU 的功能 207 5.1.2 CPU 的基本结构 208 5.1.3 CPU 中的主要寄存器 209 5.2 指令执行过程 211 5.2.1 指令周期 211 5.2.2 指令执行方案 212 5.2.3 指令的执行过程与信息流 212 5.3 数据通路的功能和基本结构 213 5.4 控制器的功能和工作原理 215 5.4.1 控制单元的功能 215 5.4.2 控制单元的设计 221 5.5 指令流水线 229 5.5.1 指令流水线的基本概念 229 5.5.2 指令流水线的基本实现 230 5.5.3 超标量和动态流水线的基本概念 233 5.6 中断系统 234 5.7 多处理器基本概念 240 习题 242 习题答案 252 第6 章总线 267 大纲要求 267 考点与要点分析 267 核心考点 267 基础要点 267 本章知识体系框架图 268 知识点讲解 268 6.1 总线概述 268 6.1.1 总线的基本概念 268 6.1.2 总线的分类 269 6.1.3 总线的组成及性能指标 270 6.1.4 总线的结构 271 6.2 总线仲裁（2020 年408 新大纲已删除，但可供非统考考生参考） 272 6.2.1 集中仲裁方式 273 6.2.2 分布仲裁方式 275 6.3 总线操作和定时 275 6.3.1 总线周期的概念 275 6.3.2 同步定时方式 275 6.3.3 异步定时方式 277 6.4 总线标准 278 习题 279 习题答案 284 第7 章输入/输出系统 289 大纲要求 289 考点与要点分析 289 核心考点 289 基础要点 289 本章知识体系框架图 290 知识点讲解 290 7.1 I/O 系统基本概念 290 7.2 外部设备 293 7.2.1 I/O 设备分类 293 7.2.2 输入设备 293 7.2.3 输出设备 294 7.3 I/O 接口（I/O 控制器） 295 7.3.1 I/O 接口基础知识 295 7.3.2 I/O 接口的功能和基本结构 295 7.3.3 I/O 端口及其编址 297 7.4 I/O 方式 298 7.4.1 程序查询方式 298 7.4.2 程序中断方式 300 7.4.3 DMA 方式 304 习题 310 习题答案 318 第8 章非统考高校知识点补充 328 8.1 浮点数的表示范围 328 8.2 浮点数的乘除法运算 331 8.3 MIPS 指令集 334 参考文献 336
本书针对近几年全国计算机学科专业综合考试大纲的“计算机组成原理”部分进行了深入解读，以一种的方式对考试大纲知识点进行了讲解，即从考生的视角剖析知识难点；以通俗易懂的语言取代晦涩难懂的专业术语；以成功考生的亲身经历指引复习方向；以风趣幽默的笔触缓解考研压力。读者对书中的知识点讲解有任何疑问都可与作者进行在线互动，以便及时解决复习中的疑难问题，提高复习效率。 根据计算机专业研究生入学考试形势的变化（逐渐实行非统考），书中对大量非统考知识点进行了讲解，使本书所包含的知识点除覆盖统考大纲的所有内容外，还包括了各大自主命题高校所要求的知识点。 本书可作为参加计算机专业研究生入学考试的复习指导用书（包括统考和非统考），也可作为全国各大高校计算机专业或非计算机专业的学生学习“计算机组成原理”课程的辅导用书。 （编辑邮箱：jinacmp@163.com）
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