2018年计算机组成原理考研复习指导

目 录
第1章 计算机系统概述1
1.1 计算机发展历程1
1.1.1 计算机硬件的发展1
1.1.2 计算机软件的发展2
1.1.3 计算机的分类与发展方向2
1.1.4 本节习题精选3
1.1.5 答案与解析3
1.2 计算机系统层次结构4
1.2.1 计算机系统的组成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7
1.2.4 计算机的工作过程7
1.2.5 计算机系统的多级层次结构8
1.2.6 本节习题精选8
1.2.7 答案与解析10
1.3 计算机的性能指标12
1.3.1 计算机的主要性能指标12
1.3.2 几个专业术语的概念14
1.3.3 本节习题精选14
1.3.4 答案与解析17
1.4 本章小节19
1.5 常见问题和易混淆知识点21
第2章 数据的表示和运算23
2.1 数制与编码24
2.1.1 进位计数制及其相互转换24
2.1.2 真值和机器数26
2.1.3 BCD码26
2.1.4 字符与字符串26
2.1.5 校验码27
2.1.6 本节习题精选30
2.1.7 答案与解析32
2.2 定点数的表示与运算35
2.2.1 定点数的表示35
2.2.2 定点数的运算38
2.2.3 强制类型转换45
2.2.4 本节习题精选47
2.2.5 答案与解析52
2.3 浮点数的表示与运算59
2.3.1 浮点数的表示59
2.3.2 浮点数的加减运算62
2.3.3 本节习题精选64
2.3.4 答案与解析68
2.4 算术逻辑单元ALU75
2.4.1 串行加法器和并行加法器75
2.4.2 算术逻辑单元的功能和结构79
2.4.3 本节习题精选80
2.4.4 答案与解析81
2.5 本章小结82
2.6 常见问题和易混淆知识点83
第3章 存储系统86
3.1 存储器的层次结构87
3.1.1 存储器的分类87
3.1.2 存储器的性能指标88
3.1.3 本节习题精选88
3.1.4 答案与解析89
3.2 存储器的层次化结构90
3.2.1 多级存储系统90
3.2.2 本节习题精选91
3.2.3 答案与解析91
3.3 半导体随机存储器92
3.3.1 半导体存储芯片92
3.3.2 SRAM存储器和DRAM存储器93
3.3.3 只读存储器95
3.3.4 本节习题精选96
3.3.5 答案与解析98
3.4 主存储器与CPU的连接101
3.4.1 连接原理101
3.4.2 主存容量的扩展101
3.4.3 存储芯片的地址分配和片选103
3.4.4 存储器与CPU的连接104
3.4.5 本节习题精选104
3.4.6 答案与解析107
3.5 双口RAM和多模块存储器112
3.5.1 双端口RAM112
3.5.2 多模块存储器112
3.5.3 本节习题精选114
3.5.4 答案与解析116
3.6 高速缓冲存储器118
3.6.1 程序访问的局部性原理118
3.6.2 Cache的基本工作原理118
3.6.3 Cache和主存的映射方式119
3.6.4 Cache中主存块的替换算法122
3.6.5 Cache写策略122
3.6.6 本节习题精选123
3.6.7 答案与解析126
3.7 虚拟存储器132
3.7.1 虚拟存储器的基本概念132
3.7.2 页式虚拟存储器133
3.7.3 段式虚拟存储器134
3.7.4 段页式虚拟存储器134
3.7.5 快表TLB135
3.7.6 虚拟存储器与Cache的比较135
3.7.7 本节习题精选135
3.7.8 答案与解析139
3.8 本章小结143
3.9 常见问题和易混淆知识点144
第4章 指令系统146
4.1 指令格式146
4.1.1 指令的基本格式146
4.1.2 定长操作码指令格式148
4.1.3 扩展操作码指令格式148
4.1.4 本节习题精选149
4.1.5 答案与解析151
4.2 指令寻址方式154
4.2.1 指令寻址和数据寻址154
4.2.2 常见的数据寻址方式154
4.2.3 本节习题精选158
4.2.4 答案与解析164
4.3 CISC和RISC的基本概念170
4.3.1 复杂指令系统计算机CISC170
4.3.2 精简指令系统计算机RISC170
4.3.3 CISC和RISC的比较171
4.3.4 本节习题精选172
4.3.5 答案与解析172
4.4 本章小结173
4.5 常见问题和易混淆知识点174
第5章 中央处理器176
5.1 CPU的功能和基本结构176
5.1.1 CPU的功能176
5.1.2 CPU的基本结构177
5.1.3 本节习题精选178
5.1.4 答案与解析180
5.2 指令执行过程182
5.2.1 指令周期182
5.2.2 指令周期的数据流183
5.2.3 指令执行方案185
5.2.4 本节习题精选185
5.2.5 答案与解析187
5.3 数据通路的功能和基本结构189
5.3.1 数据通路的功能189
5.3.2 数据通路的基本结构189
5.3.3 本节习题精选191
5.3.4 答案与解析196
5.4 控制器的功能和工作原理202
5.4.1 控制器的结构和功能202
5.4.2 硬布线控制器202
5.4.3 微程序控制器206
5.4.4 本节习题精选212
5.4.5 答案与解析215
5.5 指令流水线218
5.5.1 指令流水线的基本概念218
5.5.2 流水线的分类220
5.5.3 影响流水线的因素221
5.5.4 流水线的性能指标222
5.5.5 超标量流水线的基本概念223
5.5.6 本节习题精选224
5.5.7 答案与解析228
5.7 常见问题和易混淆知识点236
第6章 总线237
6.1 总线概述237
6.1.1 总线基本概念237
6.1.2 总线的分类238
6.1.3 系统总线的结构238
6.1.4 总线的性能指标240
6.1.5 本节习题精选240
6.1.6 答案与解析243
6.2 总线仲裁245
6.2.1 集中仲裁方式245
6.2.2 分布仲裁方式247
6.2.3 本节习题精选247
6.2.4 答案与解析248
6.3 总线操作和定时249
6.3.1 总线传输的4个阶段249
6.3.2 同步定时方式249
6.3.3 异步定时方式249
6.3.4 本节习题精选250
6.3.5 答案与解析251
6.4 总线标准252
6.4.1 常见的总线标准252
6.4.2 本节习题精选253
6.4.3 答案与解析254
6.5 本章小结254
6.6 常见问题和易混淆知识点255
第7章 输入/输出系统256
7.1 I/O系统基本概念256
7.1.1 输入/输出系统256
7.1.2 I/O控制方式257
7.1.3 本节习题精选257
7.1.4 答案与解析258
7.2 外部设备258
7.2.1 输入设备258
7.2.2 输出设备258
7.2.3 外存储器260
7.2.4 本节习题精选262
7.2.5 答案与解析264
7.3 I/O接口266
7.3.1 I/O接口的功能266
7.3.2 I/O接口的基本结构266
7.3.3 I/O接口的类型267
7.3.4 I/O端口及其编址267
7.3.5 本节习题精选267
7.3.6 答案与解析268
7.4 I/O方式269
7.4.1 程序查询方式270
7.4.2 程序中断方式270
7.4.3 DMA方式275
7.4.4 本节习题精选278
7.4.5 答案与解析283
7.5 本章小结290
7.6 常见问题和易混淆知识点291
参考文献278