考研大纲包含了硕士研究生考试相应科目的考试形式、要求、范围、试卷结构等指导性考研用书。今天，为了方便2022考研的学子们，小编为大家整理了“2024考研大纲：西北师范大学2024年考研 016计算机科学与工程学院 727计算机组成原理考试大纲”的相关内容，谢谢您的关注。
硕士研究生招生考试
《计算机组成原理》科目大纲
(科目代码：727)
学院名称(盖章)：计算机科学与工程学院
学院负责人(签字)： 蔺想红
编 制 时 间： 2023年 6月25日
《计算机组成原理》科目考试大纲
(科目代码：956)
第一章 计算机系统概论
考核内容：
第一节 计算机的分类
模拟计算机和电子计算机以及它们各自的特点。
第二节 计算机的发展简史
计算机的五代变化；半导体存储器的发展；微处理器的发展；计算机的性能指标。
第三节 计算机的硬件
硬件组成要素：运算器、存储器、控制器、适配器与输入输出设备。
第四节 计算机的软件
软件的组成与分类；软件的发展演变；多级组成的计算机系统；软件与硬件的逻辑等价性。
考核要求：
了解计算机分类、软硬件的层次关系，掌握硬件的组成。
第二章 运算方法和运算器
考核内容：
第一节 数据与文字的表示方法
数据格式（定点数、浮点数）；数的机器码表示（原码、补码、反码、移码）；字符与字符串的表示方法、汉字的表示方法、校验码。
第二节 定点加法、减法运算
补码加法；补码减法；溢出概念与检测方法；基本的二进制加法减法器。
第三节 定点乘法运算
原码并行乘法；直接补码并行乘法。
第四节 定点除法运算
原码除法算法原理；并行除法器。
第五节 定点运算器的组成
逻辑运算、多功能算术逻辑运算单元（ALU）；内部总线；定点运算器的基本结构。
第六节 浮点运算方法和浮点运算器
浮点加法、减法运算；浮点乘法、除法运算；浮点运算流水线、浮点运算器实例。
考核要求：
了解浮点运算方法和浮点运算器、定点除法运算、运算器的组成，掌握硬件的组成数制及其转换，熟练掌握定点加减法运算方法、定点乘法运算。
第三章 存储系统
考核内容：
第一节 存储器概述
存储器的分类、存储器的分级、主存储器的技术指标。
第二节 静态随机存取存储器
基本的静态存储元阵列；基本的SRAM逻辑结构；读写周期波形图。
第三节 动态随机存取存储器
DRAM存储元的记忆原理；DRAM芯片的逻辑结构；读写周期、刷新周期；存储器容量的扩充； 高级的DRAM结构、DRAM读写的正确性校验。
第四节 只读存储器
只读存储器ROM的原理和种类；FLASH存储器原理。
第五节 并行存储器
双端口存储器；多模块交叉存储器。
第六节 cache存储器
cache基本原理；主存与cache的地址映射；替换策略、cache的写操作策略。
第七节 虚拟存储器
虚拟存储器的基本概念；页式虚拟存储器；段式虚拟存储器和段页式虚拟存储器；虚存的替换算法。
第八节 奔腾系列机的虚存组织
存储器模型；虚地址模式；分页模式下的地址转换。
考核要求：
了解存储器的分类、存储器的分级、主存储器的技术指标，各类存储器的基本原理，掌握虚拟存储器的基本概念；页式虚拟存储器；段式虚拟存储器和段页式虚拟存储器； 虚存的替换算法。熟练掌握译码电路、存储器的扩展，达到应用。
第四章 指令系统
考核内容：
第一节 指令系统的发展与性能要求
指令系统的发展；指令系统的性能要求；低级语言与硬件结构的关系。
第二节 指令格式
操作码；地址码；指令字长度；指令助记符；指令格式举例。
第三节 操作数类型
一般的数据类型；Pentium数据类型；PowerPC数据类型。
第四节 指令和数据的寻址方式
指令的寻址方式；操作数基本寻址方式；寻址方式举例。
第五节 典型指令
指令的分类；基本指令系统的操作；精简指令系统。
第六节 ARM汇编语言
用实例简要介绍ARM汇编语言。
考核要求：
了解令系统的发展与性能要求，掌握指令格式及各部分的功能，数据类型，典型指令系统；熟练掌握指令的寻址方式。
第五章 中央处理器
考核内容：
第一节 CPU的功能和组成
CPU的功能；CPU的基本组成；CPU中的主要寄存器；操作控制器与时序产生器。
第二节 指令周期
指令周期的基本概念；MOV指令的指令周期、LAD指令的指令周期、ADD指令的指令周期、STO指令的指令周期、JMP指令的指令周期等几个典型指令的周期；用方框图语言表示指令周期。
第三节 时序产生器和控制方式
时序信号的作用和体制；时序信号产生器；控制方式。
第四节 微程序控制器
微程序控制原理；微程序设计技术。
第五节 硬连线控制器
基本思想；指令执行流程；微操作控制信号的产生。
第六节 流水CPU
并行处理技术；流水CPU的结构、流水线中的主要问题。
第七节 RISC CPU
RISC机器的特点；RISC CPU实例；动态流水线调度。
考核要求：
了解流水CPU 和RISC CPU；掌握指令周期、时序产生器和控制方式，硬连线控制器；熟练掌握微程序控制原理、微程序设计技术。
第六章 总线系统
考核内容：
第一节 总线的概念和结构形态
总线的基本概念；总线的连接方式；总线的内部结构；总线结构实例。
第二节 总线接口
信息传送方式；总线接口的基本概念。
第三节 总线仲裁
集中式仲裁；分布式仲裁。
第四节 总线的定时和数据传送模式
总线的定时；总线数据传送模式。
第五节 PCI总线和PCIe总线
多总线结构；PCI总线信号；PCI总线周期类型；总线周期操作；PCI总线仲裁；PCIe总线。
考核要求：
了解总线的基本概念、总线的连接方式、总线的内部结构，PCI总线和PCIe总线。掌握总线接口与总线的仲裁。熟练掌握总线的定时，总线数据传送模式。
第七章 外围设备
考核内容：
第一节 外围设备概述
外围设备的一般功能；外围设备的分类。
第二节 磁盘存储设备
磁记录原理；磁盘的组成和分类；磁盘驱动器和控制器；磁盘上信息的分布；磁盘存储器的技术指标。
第三节 磁带存储设备
第四节 光盘和磁光盘存储设备
光盘存储设备；磁光盘存储设备。
第五节 显示设备
显示设备的分类与有关概念；字符/图形显示器；图像显示设备；VESA显示标准。
第六节 输入设备和打印设备
输入设备；打印设备。
考核要求：
了解外围设备的一般组成。掌握磁盘cache、磁盘阵列RAID、可移动存储设备、磁带存储设备、光盘和磁光盘存储设备、显示设备、输入设备和打印设备。熟练掌握磁盘设备的原理和方法。
第八章 输入/输出系统
考核内容：
第一节 CPU与外设之间的信息交换方式
输入/输出接口与端口；输入/输出操作的一般过程；I/O接口与外设间的数据传送方式；CPU与I/O接口之间的数据传送。
第二节 程序查询方式
设备编码；输入/输出指令；程序查询方式的接口；程序查询输入/输出方式。
第三节 程序中断方式
中断的基本概念；程序中断方式的基本I/O接口；单级中断、多级中断；中断控制器；Pentium中断机制。
第四节 DMA方式
DMA的基本概念；DMA传送方式；基本的DMA控制器； 选择型和多路型DMA控制器。
第五节 通道方式
通道的功能；通道的类型；通道结构的发展。
第六节 通用I／O标准接口
并行I/O标准接口SCSI；串行I/O标准接口IEEE1394/262、I/O系统设计。
考核要求：
了解外围设备的速度分级与信息交换方式。掌握通用I／O标准接口。熟练掌握程序查询方式、程序中断方式、DMA方式和通道方式的原理。
第九章 并行组织与结构
考核内容：
第一节 体系结构中的并行性
并行性的概念；提高并行性的技术途径；单处理机系统中的并行性；多处理机系统中的并行性；并行处理机的结构。
第二节 多线程与超线程处理机
从指令级并行到线程级并行；同时多线程结构；超线程处理机结构。
第三节 多处理机
多处理机系统的分类；SMP的基本概念和SMP的结构。
第四节 多核处理机
多核处理机的优势；多核处理机的组织结构；多核处理机的关键技术。
第五节 多核处理机实例
ARM多核处理机；英特尔酷睿多核处理机；英特尔至强融核众核处理机；龙芯多核处理机。
考核要求：
了解多核处理机及实例。掌握并行性的概念和基本方法、多处理机构成。熟练掌握多线程与超线程处理机。
参考书目
《计算机组成原理》（第6版），白中英、戴志涛主编，科学出版社，2019年。
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