09計算機考研統考大綱解讀之計算機組成原理

　　計算機組成原理考點(diǎn)分析

　　今天我們來(lái)解析一下計算統考大綱計算機組成原理部分及其相關(guān)知識點(diǎn)。計算機組成原理占了45分，和數據結構部分同一個(gè)比重，以往各個(gè)學(xué)校的考研大綱中有些沒(méi)有計算機組成原理，即使有了很少有和數據結構所占比重相同的情況，當然了個(gè)別學(xué)校比如國防科技大學(xué)專(zhuān)業(yè)課考試只有一門(mén)計算機組成原理150分。筆者認為這主要是因為計算機全國統考的原因，統考不會(huì )針對某個(gè)學(xué)校的具體情況，而是從宏觀(guān)上考慮問(wèn)題，數據結構是計算機軟件類(lèi)的必修基礎課程，計算機組成原理是計算機硬件類(lèi)的必修基礎課程，在統考第一年把它們放到同一比重還是比較科學(xué)的。

　　統考大綱把計組的考查目標定位為理解單處理器計算機系統中各部件的內部工作原理、組成結構以及相互連接方式，具有完整的計算機系統的整機概念；理解計算機系統層次化結構概念，熟悉硬件與軟件之間的界面，掌握指令集體系結構的基本知識和基本實(shí)現方法；能夠運用計算機組成的基本原理和基本方法，對有關(guān)計算機硬件系統中的理論和實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行計算、分析，并能對一些基本部件進(jìn)行簡(jiǎn)單設計。計算機軟件基礎總體上來(lái)說(shuō)是一門(mén)識記和理解類(lèi)的科目，即便是考查設計應用類(lèi)的題目也不會(huì )很難，因此得高分的關(guān)鍵對相關(guān)概念和原理的充分識記和理解。鑒于考試科目比較多，推薦大家用唐朔飛老師的書(shū)作為輔導教材，這本書(shū)講的比較透徹詳細，而且這本書(shū)有本配套習題集，只要把書(shū)認真看兩遍，把習題集上的東西搞懂，考試是沒(méi)有問(wèn)題的。

　　下面我們來(lái)解析一下知識點(diǎn)。計算機系統概述這一章里面需要識記和了解的內容比較多，出大題的可能性幾乎為零，大家要注意的兩個(gè)知識但就是計算機的工作過(guò)程和計算機組成原理與計算機系統結構的區別。一些計算機常用的評價(jià)參數大家一定要弄明白具體含義，不要依靠自己主觀(guān)理解，這些概念在后續章節經(jīng)常用到，大家要知道的不能僅限于大綱上羅列出來(lái)的名詞。

　　數據的表示和運算可以考查的知識點(diǎn)比較多。計算機中常用的數據表示方法有哪幾種，常用的編碼方法有哪幾種，常用的檢驗碼有哪幾種，他們都有一些什么樣的區別和聯(lián)系，要熟練掌握各種方法之間轉換，要做到拿到題就能轉換，不經(jīng)過(guò)大腦思考的地步。另外要注意的一個(gè)問(wèn)題就是新加的字符和字符串這個(gè)知識點(diǎn)，這個(gè)考點(diǎn)在數據結構中給剔除了，把它放在了計算機組成原理里面，實(shí)際上是降低了它的重要性，比如令人頭痛的KMP算法是不會(huì )考了，但是大家要仔細體會(huì )這里面的不同，注意考查角度的不同。數據的運算分為定點(diǎn)和浮點(diǎn)運算，這個(gè)地方大家一定要重點(diǎn)掌握，這歷來(lái)都是經(jīng)常出大題的一個(gè)地方，尤其是定點(diǎn)數運算。最后大家要關(guān)注的就是數據運算的部件---ALU，大家要掌握是ALU的功能和結構，串行加法器和并行加法器的原理和區別。

　　存儲器的層次結構。這一章中我們建立存儲器體系的“CACHE-內存-外存”三層結構，要掌握存儲器的分類(lèi)以及各類(lèi)存儲器的基本工作原理和主存儲器(內存)與CPU的連接和數據交換、雙口RAM和多模塊存儲器。關(guān)于外存的知識點(diǎn)主要放在了輸入輸出系統一章考查。這一章中兩個(gè)必須要掌握的地方就是高速緩沖存儲器(Cache)和虛擬存儲器。其實(shí)存儲器這一章在復習的時(shí)候可以結合操作系統的存儲器管理來(lái)加深理解。要明白引入CACHE和虛擬的存儲器的目的，他們的工作原理，實(shí)現方法。能說(shuō)出幾種主存容量擴張方法、訪(fǎng)問(wèn)Cache的過(guò)程，計算硬盤(pán)的容量和訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間。

　　指令系統。在這一章中需要掌握的是指令的格式和指令的尋址，其中指令尋址是考試容易考查的重點(diǎn)。要知道指令的基本格式結構，定長(cháng)操作碼的格式和擴展操作碼的格式結構，熟悉常見(jiàn)指令的意義。熟悉常見(jiàn)的尋址方式和利用它們尋找有效地址的步驟。掌握RISC和CISC的定義和區別

　　中央處理器。中央處理器就是我們常說(shuō)的CPU，它是由ALU和CU(控制單元)兩大部件構成。這一章里面我們要熟悉CPU的功能和基本結構，數據通路的功能和結構，準確理解指令的執行過(guò)程。熟悉控制單元的設計和實(shí)現，掌握組合邏輯和時(shí)序邏輯的特點(diǎn)和區別，掌握指令執行周期的概念和指令流水線(xiàn)的分析。

　　總線(xiàn)?？偩€(xiàn)就是一組進(jìn)行互連和傳輸信息(指令、數據和地址)的信號線(xiàn)，我們要識記總線(xiàn)的基本概念，總線(xiàn)的分類(lèi)，以及總線(xiàn)的組成和性能指標。這一章要掌握總線(xiàn)仲裁方法(包括集中仲裁方式和分布仲裁方式)和總線(xiàn)操作和定時(shí)(包括同步定時(shí)方式和異步定時(shí)方式)。大家要對總線(xiàn)的標準有所了解，總線(xiàn)的標準可以分為正式標準和工業(yè)標準兩種，總線(xiàn)標準主要規定總線(xiàn)的機械結構規范、功能結構規范和電氣規范，當然相應的規范都有其對應的性能參數。這一章不是考試的重點(diǎn)，比較熱的地方就是總線(xiàn)的仲裁方式和定時(shí)方式。

　　輸入輸出系統。這一章，我們要掌握I/O系統的基本概念。外部設備這一部分不是考試的熱點(diǎn)，但是大家要識記各種外部設備，其中包括輸入設備(鍵盤(pán)、鼠標、掃描儀等)、輸出設備(顯示器、打印機等)、外存儲器(硬盤(pán)存儲器、磁盤(pán)陣列、光盤(pán)存儲器等)。要理解這些設備的基本工作原理和常見(jiàn)的性能指標。例如顯示器的分辨率、磁盤(pán)的讀寫(xiě)時(shí)間等，特別是磁盤(pán)的有關(guān)讀寫(xiě)過(guò)程(尋道時(shí)間、等待時(shí)間等)，是一定要掌握的。我們要掌握I/O控制器的功能和基本結構、I/O端口及其編址方式。在I/O方式中，主要掌握程序查詢(xún)方式、程序中斷方式、DMA方式、通道方式的基本概念、工作原理和過(guò)程，以及這些方式之間的區別、各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)、應用場(chǎng)合。在這些方式中，以程序中斷方式和DMA方式是考查重點(diǎn)，我們要爛熟于心的掌握住中斷的基本概念、中斷響應過(guò)程、中斷處理過(guò)程、多重中斷和中斷屏蔽的概念，DMA控制器的組成；DMA傳送過(guò)程。

　　參考書(shū)建議大家用唐朔飛的，有助于建立知識體系，并且講的比較通透。