04-计算机与软件学院-计算机科学与技术-《计算机组成原理》.pdf

《计算机组成原理》是计算机科学与技术专业的重要课程，它主要涵盖了计算机硬件系统的各个核心组成部分。以下是该课程涉及的关键知识点： 1. 计算机系统概论：理解计算机硬件子系统和软件子系统的关系，明白计算机体系结构与计算机组成之间的区别。掌握计算机硬件的五大功能部件，包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备，以及它们各自的基本功能。了解完整的计算机系统层次结构，从微架构到宏观的系统结构。 2. 运算方法和运算部件：深入学习数字表示，如数字化信息、信息编码、进位计数法、位权、有权码、无权码、数制转换。掌握原码、反码、补码表示方法，以及它们在加减运算中的应用。了解定点和浮点运算器，包括浮点数的规格化、隐藏位和浮点运算的标准化格式。 3. 主存储器和存储器系统：理解多级存储器结构，如高速缓存、主存和虚拟存储器。探讨局部性原理和包含性原则。学习动态和静态存储器器件的特性，以及如何进行存储器的字位扩展。掌握高速缓冲存储器的工作原理，包括直接映射、全相联映射和组相联映射。理解虚拟存储器的概念，包括段式管理和页式管理，以及页表和快速页表的作用。 4. 指令和中央处理部件：研究指令系统、指令操作码和寻址方式。理解RISC（精简指令集计算机）和CISC（复杂指令集计算机）的区别。学习微程序控制器和硬连线控制器的工作原理，以及如何设计微指令和机器指令。掌握从形式地址到有效地址的转换，以及常见指令的执行步骤。 5. 输入输出(I/O)系统：了解各种I/O方式，如串行传送、并行传送、程序直接控制、I/O通道控制、外围处理机方式和中断传送方式。重点掌握中断的申请、响应和处理过程，以及直接存储器访问(DMA)工作原理。理解总线的分类、总线周期和等待状态，以及如何通过总线提高数据吞吐量。 考试形式通常为闭卷笔试，时长120分钟，满分100分。试卷可能包含选择题、填空题、判断题、简答题和综合分析题等多种题型，旨在测试学生对计算机组成原理理论知识的掌握程度以及解决实际问题的能力。对于这部分内容的学习，学生需要深入理解并能够灵活运用所学知识，以应对各类考试挑战。