计算机组成原理

计算机组成原理复习大纲，包括计算机系统概述、数据的表示和运算、存储系统、指令系统、中央处理器、输入/输出系统等等。

计算机组成原理

• 第一章 计算机系统概述
  • 计算机系统层次结构
    • 计算机系统的基本组成
    • 计算机硬件的基本组成
    • 计算机软件的分类
    • 计算机的工作过程
  • 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、EFLOPS、ZFLOPS
• 第二章 数据的表示和运算
  • 数制与编码
    • 进位计数制及其相互转换
    • 真值和机器数
    • 字符与字符串
  • 定点数的表示和运算
    • 定点数的表示
      • 无符号数的表示
      • 有符号数的表示
    • 定点数的运算
      • 定点数的移位运算
      • 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
    • 浮点数的表示和运算
      • 浮点数的表示：IEEE754标准；浮点数的加减运算
    • 算术逻辑单元
      • 串行加法器和并行加法器
      • ALU的功能和结构
• 第三章 存储系统
  • 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
    • SRAM、DRAM、只读存储器、Flash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Cache
    • 基本工作原理
    • 和主存之间的映射方式
    • 主存块的替换算法
    • 写策略
  • 虚拟存储器
    • 基本概念
    • 页式虚拟存储器
    • 段式虚拟存储器
    • 段页式虚拟存储器
    • TLB（快表）
• 第四章 指令系统
  • 指令格式
    • 指令的基本格式
    • 定长操作码指令格式
    • 扩展操作码的指令格式
  • 指令的寻址方式
    • 有效地址的概念
    • 数据寻址和指令寻址
    • 常见寻址方式
  • RISC和CISC的基本概念
• 第五章 中央处理器
  • CPU的功能和基本结构
  • 指令执行的过程
  • 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
    • 微程序控制器
      • 微程序、微指令和微指令，微指令格式，微命令的编码方式，微地址的形成方式
  • 指令流水线
    • 指令流水线的基本概念
    • 指令流水线的基本实现
    • 超标量和动态流水的基本概念
• 第六章 总线
  • 总线概述
    • 总线的基本概念
    • 总线的分类
    • 总线的基本组成及性能指标
  • 总线操作和定时
    • 同步定时方式；异步定时方式
  • 总线标准
• 第七章 输入/输出系统
  • IO系统的基本概念
  • 外部设备
    • 输入设备：键盘、鼠标
    • 输出设备：显示器、打印机
    • 外存储器：硬盘存储器、磁盘阵列
  • IO接口
    • IO接口的功能和基本结构
    • IO端口及其编址
  • IO方式
    • 程序查询方式
    • 程序中断方式
    • 中断的基本概念；中断响应过程；中断处理过程，多重中断和中断屏蔽的概念
    • DMA的方式
    • DMA控制器的组成，DMA传送过程