2010年考研计算机统考大纲解读之组成原理

2010 年的统考大纲对组成原理的考查目标定位为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

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2009-09-01

2010 年的统考大纲对组成原理的考查目标定位为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；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；能够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，并能对一些基本部件进行简单设计。与 2009 年的大纲相比， 2010 年的大纲没有发生变化，同学们可以依据原来制定的复习计划，在已有基础上继续进行复习。这门课对于很多计算机的考生都是难点，对于跨专业考生来说更是如此，建议大家在理解课本的基础上，多做习题，对一些典型的题目要做到烂熟于心。至于参考书，推荐使用高教版哈工大唐朔飞老师的书，这本书有配套的习题，讲得也比较细，是比较适合作为备考用书的。

在这里就组成原理的考点来进行解析一下。

计算机系统概述 一章几乎没有出综合应用题的可能，大部分知识点只要了解就可以了。

计算机发展历程

了解

计算机系统的层次结构

1．计算机硬件的基本组成

2．计算机软件的分类

3．计算机的工作过程

了解

计算机的性能指标

吞吐量等

要注意，这些概念在后续章节中会经常出现，需要熟练掌握

理解

数据的表示与运算 一章可考的点多，但单独出现在综合应用题中的可能性不大。数在机器中的不同表示方法及其相互转换时选择题的一个常考点。

数制与编码 1．进位计数制及其相互转换 2．真值和机器数 3． BCD 编码 4．字符与字符串 5．校验码	掌握
定点数的表示与运算 1．定点数的表示无符号数的表示和有符号数的表示 2．定点数的运算定点数的移位运算（注意算术移位右移时最高位的确定）；原码定点数加减运算；补码定点数加减法运算；定点数乘除运算；溢出概念和判别方法（识记）	熟练掌握
浮点数的表示与运算 1．浮点数的表示浮点数的表示范围； IEEE754 标准 2．浮点数的加减运算要能够描述出浮点数加减运算的步骤，注意浮点数的规格化	掌握
算术逻辑单元 ALU 1. 串行加法器和并行加法器 2. 算术逻辑单元 ALU 的功能与结构要理解串行加法器和并行加法器原理和区别，要掌握 ALU 的功能与结构，这是后续相关章节的基础。	理解

存储器层次结构 是组成原理这门课的重点，大家在复习这一章的时候要注意 Cache- 主存 - 外存的层次结构，对比 Cache- 主存和虚拟存储器的相关思想、原理和方法。

本章是综合应用题常考点，典型的考题包括 Cache 的三种不同映像方式的相关计算，主存芯片的字扩展和位扩展方案设计以及虚存相关地址转换的内容。

存储器的分类包括各种不同的分类方式，不同存储器的对比	识记
存储器的层次化结构理解 Cache- 主存 - 外存的层次结构设计的原理和目的	理解
半导体随机存取存储器 1. SRAM 存储器的工作原理 2. DRAM 存储器的工作原理注意 DRAM 刷新相关问题，以及 SRAM 和 DRAM 的对比	掌握
只读存储器知道有 PROM 、 EPROM 、 EEPROM 等不同种类的 ROM	了解
主存与 CPU 的连接这是解决主存扩展问题的基础	熟练掌握
双口 RAM 和多模块存储器	掌握
高速缓冲存储器（ Cache ） 1. 程序访问的局部性原理选择题点 2. Cache 的基本工作原理要熟练掌握 3. Cache 和主存之间的映射方式不同映射方式的对比，以及相关的计算，综合应用题点 4. Cache 中主存块的替换算法理解不同的替换算法的思想 5. Cache 写策略了解写直达和回写的原理和目的	熟练掌握
虚拟存储器 1. 虚拟存储器的基本概念 2. 页式虚拟存储器 3. 段式虚拟存储器 4. 段页式虚拟存储器 5. TLB （快表）注意虚拟地址和物理地址的转换问题，如何查段表和页表； TLB 的原理和作用；平均访问时间的计算等。	熟练掌握

指令系统 历来都是考试的常考点，这一章相对简单，要拿高分就要确保这章相关考点的分数。

指令格式

1. 指令的基本格式

2. 定长操作码指令格式

3. 扩展操作码指令格式

定长操作码和扩展操作码优缺点的对比，采用扩展操作码方式指令数目的计算以及设计

熟练掌握

指令的寻址方式

1. 有效地址的概念

2. 数据寻址和指令寻址

3. 常见寻址方式

要注意不同寻址方式的对比，掌握每种方式的寻址过程

识记

了解

掌握

CISC 和 RISC 的基本概念

知道两者的区别

了解

中央处理器 这一章是重点和难点，组成原理考试几乎必考的章节。

CPU 的功能和基本结构	掌握
指令的执行过程这里可以出现综合应用题，结合微指令的考点考查一条指令执行的各个步骤。	熟练掌握
数据通路的功能和基本结构	掌握
控制器的功能和工作原理 1. 硬布线控制器 2. 微程序控制器微程序、微指令和微命令；微指令格式；微命令的编码方式；微地址的形成方式这又是一个综合应用题点，可以考查的微程序控制器相关的原理；还可以在选择题中出现两种不同控制器的对比。	熟练掌握
指令流水线 1. 指令流水线的基本概念 2. 超标量流水和动态流水线的基本概念这主要是选择题的考点。	识记

总线一章不是考试的重点，需要识记的内容较多，相对的重点在于总线仲裁和定时。

总线概述

1. 总线的基本概念

2. 总线的分类

3. 总线的组成和性能指标

注意单总线、双总线和多总线指的是有几套数据总线、控制总线以及地址总线。

了解

识记

总线仲裁

1. 集中仲裁方式

2. 分布仲裁方式

要能说出各种不同的仲裁方式以及它们各自的原理。

掌握

总线操作和定时

1. 同步定时方式

2. 异步定时方式

知道不同的定时方式的原理。

掌握

总线标准

知道有正式标准和工业标准，知道有几种不同的标准，标准规定了总线的机械结构功能结构和电气规范。

了解

输入输出系统 也不属于考试的热点。主要是记忆一些概念，知道不同的设备以及一些相关的参数，需要熟练掌握的是硬盘读写过程和一些参数的计算，中断相关的概念和原理，以及 DMA 方式的原理，相应的硬件结构和工作过程。

I/O 系统基本概念	了解
外部设备 1. 输入设备：鼠标、键盘 2. 输出设备：显示器、打印机 3. 外存储器：硬盘存储器、磁盘阵列、光盘存储器要识记各种外部设备，理解这些设备的基本工作原理和常见的性能指标，比如显示器的分辨率，磁盘的读写时间等等。	识记
I/O 接口（ I/O 控制器） 1. I/O 接口的功能和基本结构 2. I/O 端口及其编址	识记
I/O 方式 1. 程序查询方式 2. 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。 3. DMA 方式 DMA 控制器的组成； DMA 传送过程 4. 通道方式要能够对比 4 中不同方式之间的异同。	熟练掌握