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山东建筑大学
2025年研究生入学考试《计算机系统结构》考试大纲
考试内容
课程目标和任务
1.了解计算机系统结构发展历史、现状及趋势;
2.掌握计算机系统分析、设计基本方法;
3.掌握计算机系统结构的基本能概念、基本原理、基本结构;
4.熟悉计算机系统性能评测方法;
5.熟悉软、硬件功能划分及软硬件协同设计技术;
6.掌握指令流水数据通路及控制,熟悉相关及处理方法,能够用时空图表达流水运行状态;
7.了解计算机系统结构中的并行性发展。
考核内容与考核目标
(一)计算机系统结构基本概念
1.掌握计算机系统层次结构,计算机系统结构、组成与实现的定义及三者之间的关系;
2.理解透明性、虚拟机的感念;
3.了解计算机系统结构的分类、应用需求和实现技术对系统结构的影响;
4.掌握计算机系统分析设计的基本原则、定量原理及性能评测方法;
5.计算机系统结构设计原则。
(二)指令系统
1.了解数据类型和数据表示,掌握浮点数表数范围、表数精度、表数效率;
2.掌握指令集结构和设计原则;
3.寻址方式;
4.了解指令分类、选择原则,指令结构、指令格式对计算机系统的影响;
5.指令系统设计和优化;
6.掌握CISC计算机指令集设计目标及特点,掌握RISC计算机的设计思想;
7.了解MIPS指令系统。
(三)流水线技术
1.掌握流水的基本概念及性能分析;
2.熟悉流水线的相关与冲突,掌握解决方法;
3.掌握流水线时空图画法及应用;
4.了解非线性流水线调度方法;
5.了解流水线处理机性能的优化设计方法。
(四)向量处理机
1.了解向量处理的基本概念及处理方式;
2.掌握提高向量处理机性能的常用技术;
3.熟悉向量处理机性能评价。
(五)指令级并行及其开发--硬件方法
1.掌握指令级并行的基本概念;
2.熟悉指令动态调度的基本思想及方法;
3.熟悉动态分支预测技术;
4.了解多指令流出技术。
指令级并行开发--软件方法
掌握基本指令调度和循环展开方法;
熟悉静态指令调度技术;
了解静态多指令流出技术。
(七)存储系统
理解多级存储层次结构,掌握存储器层次性能参数计算方法;
熟悉提高Cache/主存、主存/辅存访问性能的方法;
掌握映像规则及在各种映像规则下的查找算法、替换算法;
理解CPU对Cache“写”操作过程及改进方法;
理解虚拟存储器的特点及快速地址转换技术。
(八)输入输出系统
1.掌握输入/输出系统基本概念及输入/输出系统的可靠性、可用性和可信性;
2.了解磁盘的基本结构与性能计算,熟悉磁盘阵列;
3.掌握总线的基本概念及分类,常用总线标准及实例;
4.掌握输入/输出原理、中断系统、通道处理机和输入输出处理机的作用和工作过程。
(九)多处理机
1.掌握并行计算机系统结构的基本概念;
2.了解并行处理面临的挑战;
3.熟悉多处理器Cache一致性问题及解决方案;
4.熟悉分布式共享存储器系统结构;
5.了解大规模并行处理机MPP。
有关说明与实施要求
1了解:指能表述概念、定义、原理、事实等,包括必要的记忆。
2理解:指能对概念,原理,方法,系统等进行叙述、解释、归纳、举例说明。
3掌握:指能对原理,方法,工具等结合实例加以运用。
考试方式:笔试
参考书目
《计算机系统结构教程》(第4版),张晨曦等,清华大学出版社
《计算机组成与系统结构》(第3版),袁春风等,清华大学出版社
注意事项
无
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