计算机组成原理是计算机科学与技术领域的一门基础课程,它主要研究计算机系统的基本构造和运行原理。这门学科深入解析了计算机硬件系统的各个组成部分,包括运算器、控制器、存储器、输入输出设备以及它们之间的相互作用。对于考研学生来说,理解和掌握计算机组成原理的知识至关重要,因为它为后续的系统设计、软件开发、硬件选型等提供了理论基础。
在"2009考研计算机强化班计算机组成原理讲义-.doc"这份文档中,我们可以期待涵盖以下几个关键知识点:
1. **数据表示**:包括二进制、八进制、十六进制的转换,浮点数表示(IEEE754标准),以及补码、原码、反码的概念及其计算。
2. **运算器**:讲解算术逻辑单元(ALU)的设计,各种基本算术和逻辑操作,如加法、减法、乘法、除法,以及位操作。
3. **寄存器**:介绍CPU内部的各种寄存器,如程序计数器(PC)、指令寄存器(IR)、累加器(AC)、通用寄存器等,以及它们在指令执行中的作用。
4. **存储系统**:包括内存层次结构,如高速缓存(Cache)、主存、硬盘等,以及地址映射和内存访问机制。
5. **控制器**:讲解时序信号、微指令、微程序控制方式,以及硬连线控制器和微程序控制器的工作原理。
6. **指令系统**:分析指令集架构(ISA),包括RISC和CISC的区别,常用指令的格式、分类及功能。
7. **输入输出(I/O)系统**:介绍中断、DMA(直接存储器访问)和通道等I/O方式,以及I/O端口的编程。
8. **总线**:讨论系统总线的分类(数据总线、地址总线、控制总线),以及总线仲裁和总线协议。
9. **数模转换和模数转换**:介绍数字系统与模拟系统之间的转换器,如ADC(模数转换器)和DAC(数模转换器)的工作原理。
10. **计算机性能指标**:如MIPS(每秒百万条指令)、CPI(指令周期数)、吞吐量、响应时间等,以及如何通过优化设计提升计算机性能。
深入理解这些内容,不仅有助于应对考研,也为将来从事计算机相关的研发工作奠定了坚实的基础。通过复习和学习"计算机组成原理",可以更好地理解计算机是如何执行程序,处理数据,以及与外部设备交互的,从而对整个计算机系统有更全面的认识。