2013年考研计算机组成原理强化班讲义

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1、统考计算机专业考研—计算机组成原理科目强化提高班目录考情分析3重难点解析4第一章计算机系统概论4第二章运算方法和运算器5第三章存储系统10第四章指令系统17第五章中央处理器19第六章总线29第七章外围设备30第八章输入输出系统31真题解析42一、单项选择题42二、综合题49总结56考情分析1、历年考试分值分布情况 知识点2009年2010年2011年2012年总计冯诺依曼结构22计算机性能指标244212机器数2211217数据类型转换22浮点数224210标记位22RAM、ROM等存储器基本概念2226Cache412121341存储扩充2226寻址方式

2、224RISC22流水线2226控制器+指令系统111223硬布线控制器22CPU内的主要寄存器22指令周期22微命令编码22VRAM22中断1022418总线222612性能分析222、考试分析(1)近三年考试的题型、题量、分值变化情况总结;2010年选择题11道,分值22分,43题11分,44题12分;2011年选择题11道,分值22分,43题11分,44题12分;2012年选择题11道,分值22分,43题11分,44题12分;(2)近三年考核的知识点变化情况分析;2010年考核的知识点主要有:计算机性能指标、机器数、浮点数、内存基本概念、Cache、

3、存储扩充、流水线、控制器、指令系统、CPU的主要寄存器、VRAM、中断、总线等;2011年考核的知识点主要有:冯诺依曼结构、计算机性能指标、机器数、浮点数、标记位、内存基本概念、Cache、存储扩充、寻址方式、流水线、指令周期、中断、总线、性能分析等;2012年考核的知识点主要有:计算机性能指标、机器数、数据类型转换、浮点数、内存基本概念、Cache、控制器、指令系统、微命令编码、中断、总线等;(3)对未来考试的分析与预测未来考试仍然会延续近几年的风格,重点内容重点考核。基础知识的熟练掌握是理解重点内容的必备基础,所以反复复习课本内容、熟悉基础知识是考试取

4、胜的必要前提。重难点解析第一章计算机系统概论1.计算机硬件系统和软件系统n软件编程语言:机器语言(二进制形式、机器能直接执行,速度快),汇编语言(符号化的机器语言,经汇编后机器能执行),高级语言(类自然语言,经编译连接后机器可执行)等。软件分类:系统软件(操作系统、编译软件、DBMS等),应用软件(利用计算机解决某类问题设计的程序集合,供特定用户使用)n硬件输入设备:位计算机系统提供信息的设备。运算器:完成逻辑运算和算术运算。控制器:协调计算机各个部件的工作,完成指令功能。存储器:存储程序和数据。输出设备:将计算机系统的结果进行输出的设备。2.计算机系统的

5、层次结构n硬件是核心、基础;系统软件为用户提供一个基本操作界面。应用软件扩充机器的能力。n虚拟机:(VirtualMachine)通过软件方法模拟出的,能运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。3.冯.诺依曼结构的基本思想存储程序:程序和数据以二进制形式事先存放在存储器中,执行时由控制器取出,依次自动执行。4.计算机的性能指标nMIPS:每秒钟执行的百万条指令数,是衡量计算机系统性能的指标之一。n时钟周期:CPU主频的倒数,反映CPU的速度。n字长:能同时处理的二进制数的位数。n存储周期:连续两次独立的读写操作之间的时间间隔。n存取时间:从发出读写信号开

6、始到读写操作完成所花费的时间。n存储容量:存储器能容纳的信息数量,单位可以是位(b)、字节(B)、字(W)、KB、MB、GB等。第二章运算方法和运算器1、无符号数:字长为n,则表数范围为0--2n-1。2、机器数的定点表示:(1)真值:正、负符号加数的绝对值。(2)机器数:在机器中使用的连同数符一起数值化的数。常见机器数如下:n原码:最高位为符号位,用“0”表示正号,“l”表示负号,有效值部分用二进制的绝对值表示。字长为n,则定点整数表数范围为-(2n-1-1)--+(2n-1-1),定点小数表数范围为-(2n-1-1)/(n-1--+(2n-1-1)/2

7、n-1。正零、负零各1个编码。n反码:正数的反码同原码,负数的反码符号位为1,数值部分为原码的数值位按位取反。字长为n,则定点整数表数范围为-(2n-1-1)--+(2n-1-1),定点小数表数范围为-(2n-1-1)/(n-1--+(2n-1-1)/2n-1。正零、负零各1个编码。n补码:正数的补码同原码,负数的补码符号位为1,数值部分为原码的数值位按位取反后加1。字长为n,则定点整数表数范围为-(2n-1-1)--+(2n-1-1),定点小数表数范围为-1--+(2n-1-1)/2n-1。零具有唯一编码000…0B。n移码:符号位与补码相反的机器数。字

8、长为n,则定点整数表数范围为-(2n-1-1)--+(2n-1-1

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