西北師范大學(xué)2024年考研初試大綱：計算機組成原理(727)

考研專業(yè)課大綱對備考具有重要價值。大綱可以幫助考生了解考試的整體結(jié)構(gòu)和考查重點，在備考過程中起到明確方向的作用。大綱所列出的考試范圍和知識要點，可以幫助考生建立知識體系，明確重難點，有針對性地進行備考。同時，弄清大綱要求可以讓考生事先了解復(fù)習(xí)的時間分配和備考要求，避免在備考過程中盲目浪費時間和精力。以下是西北師范大學(xué)2024年碩士研究生招生考試《計算機組成原理（727）》考試大綱具體內(nèi)容，報考該校計算機專業(yè)相關(guān)方向的考生可以根據(jù)考試大綱備考。

2024年西北師范大學(xué)碩士研究生招生考試《計算機組成原理》科目考試大綱

(科目代碼：727)

（同等學(xué)力和跨專業(yè)加試）

第一章  計算機系統(tǒng)概論

考核內(nèi)容：

第一節(jié)  計算機的分類

模擬計算機和電子計算機以及它們各自的特點。

第二節(jié) 計算機的發(fā)展簡史

計算機的五代變化；半導(dǎo)體存儲器的發(fā)展；微處理器的發(fā)展；計算機的性能指標(biāo)。

第三節(jié)  計算機的硬件

硬件組成要素：運算器、存儲器、控制器、適配器與輸入輸出設(shè)備。

第四節(jié) 計算機的軟件

軟件的組成與分類；軟件的發(fā)展演變；多級組成的計算機系統(tǒng)；軟件與硬件的邏輯等價性。

考核要求：

了解計算機分類、軟硬件的層次關(guān)系，掌握硬件的組成。

第二章  運算方法和運算器

考核內(nèi)容：

第一節(jié)  數(shù)據(jù)與文字的表示方法

數(shù)據(jù)格式（定點數(shù)、浮點數(shù)）；數(shù)的機器碼表示（原碼、補碼、反碼、移碼）；字符與字符串的表示方法、漢字的表示方法、校驗碼。

第二節(jié) 定點加法、減法運算

補碼加法；補碼減法；溢出概念與檢測方法；基本的二進制加法減法器。

第三節(jié) 定點乘法運算

原碼并行乘法；直接補碼并行乘法。

第四節(jié) 定點除法運算

原碼除法算法原理；并行除法器。

第五節(jié) 定點運算器的組成

邏輯運算、多功能算術(shù)邏輯運算單元（ALU）；內(nèi)部總線；定點運算器的基本結(jié)構(gòu)。

第六節(jié) 浮點運算方法和浮點運算器

浮點加法、減法運算；浮點乘法、除法運算；浮點運算流水線、浮點運算器實例。

考核要求：

了解浮點運算方法和浮點運算器、定點除法運算、運算器的組成，掌握硬件的組成數(shù)制及其轉(zhuǎn)換，熟練掌握定點加減法運算方法、定點乘法運算。

第三章  存儲系統(tǒng)

考核內(nèi)容：

第一節(jié) 存儲器概述

存儲器的分類、存儲器的分級、主存儲器的技術(shù)指標(biāo)。

第二節(jié) 靜態(tài)隨機存取存儲器

基本的靜態(tài)存儲元陣列；基本的SRAM邏輯結(jié)構(gòu)；讀寫周期波形圖。

第三節(jié)  動態(tài)隨機存取存儲器

DRAM存儲元的記憶原理；DRAM芯片的邏輯結(jié)構(gòu)；讀寫周期、刷新周期；存儲器容量的擴充； 高級的DRAM結(jié)構(gòu)、DRAM讀寫的正確性校驗。

第四節(jié) 只讀存儲器

只讀存儲器ROM的原理和種類；FLASH存儲器原理。

第五節(jié) 并行存儲器

雙端口存儲器；多模塊交叉存儲器。

第六節(jié) cache存儲器

cache基本原理；主存與cache的地址映射；替換策略、cache的寫操作策略。

第七節(jié) 虛擬存儲器

虛擬存儲器的基本概念；頁式虛擬存儲器；段式虛擬存儲器和段頁式虛擬存儲器；虛存的替換算法。

第八節(jié)  奔騰系列機的虛存組織

存儲器模型；虛地址模式；分頁模式下的地址轉(zhuǎn)換。

考核要求：

了解存儲器的分類、存儲器的分級、主存儲器的技術(shù)指標(biāo)，各類存儲器的基本原理，掌握虛擬存儲器的基本概念；頁式虛擬存儲器；段式虛擬存儲器和段頁式虛擬存儲器； 虛存的替換算法。熟練掌握譯碼電路、存儲器的擴展，達到應(yīng)用。

第四章  指令系統(tǒng)

考核內(nèi)容：

第一節(jié) 指令系統(tǒng)的發(fā)展與性能要求

指令系統(tǒng)的發(fā)展；指令系統(tǒng)的性能要求；低級語言與硬件結(jié)構(gòu)的關(guān)系。

第二節(jié) 指令格式

操作碼；地址碼；指令字長度；指令助記符；指令格式舉例。

第三節(jié) 操作數(shù)類型

一般的數(shù)據(jù)類型；Pentium數(shù)據(jù)類型；PowerPC數(shù)據(jù)類型。

第四節(jié) 指令和數(shù)據(jù)的尋址方式

指令的尋址方式；操作數(shù)基本尋址方式；尋址方式舉例。

第五節(jié) 典型指令

指令的分類；基本指令系統(tǒng)的操作；精簡指令系統(tǒng)。

第六節(jié) ARM匯編語言

用實例簡要介紹ARM匯編語言。

考核要求：

了解令系統(tǒng)的發(fā)展與性能要求，掌握指令格式及各部分的功能，數(shù)據(jù)類型，典型指令系統(tǒng)；熟練掌握指令的尋址方式。

第五章  中央處理器

考核內(nèi)容：

第一節(jié) CPU的功能和組成

CPU的功能；CPU的基本組成；CPU中的主要寄存器；操作控制器與時序產(chǎn)生器。

第二節(jié)  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指令的指令周期等幾個典型指令的周期；用方框圖語言表示指令周期。

第三節(jié)  時序產(chǎn)生器和控制方式

時序信號的作用和體制；時序信號產(chǎn)生器；控制方式。

第四節(jié) 微程序控制器

微程序控制原理；微程序設(shè)計技術(shù)。

第五節(jié) 硬連線控制器

基本思想；指令執(zhí)行流程；微操作控制信號的產(chǎn)生。

第六節(jié) 流水CPU

并行處理技術(shù)；流水CPU的結(jié)構(gòu)、流水線中的主要問題。

第七節(jié) RISC CPU

RISC機器的特點；RISC CPU實例；動態(tài)流水線調(diào)度。

考核要求：

了解流水CPU 和RISC CPU；掌握指令周期、時序產(chǎn)生器和控制方式，硬連線控制器；熟練掌握微程序控制原理、微程序設(shè)計技術(shù)。

第六章  總線系統(tǒng)

考核內(nèi)容：

第一節(jié) 總線的概念和結(jié)構(gòu)形態(tài)

總線的基本概念；總線的連接方式；總線的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；總線結(jié)構(gòu)實例。

第二節(jié) 總線接口

信息傳送方式；總線接口的基本概念。

第三節(jié) 總線仲裁

集中式仲裁；分布式仲裁。

第四節(jié) 總線的定時和數(shù)據(jù)傳送模式

總線的定時；總線數(shù)據(jù)傳送模式。

第五節(jié) PCI總線和PCIe總線

多總線結(jié)構(gòu)；PCI總線信號；PCI總線周期類型；總線周期操作；PCI總線仲裁；PCIe總線。

考核要求：

了解總線的基本概念、總線的連接方式、總線的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，PCI總線和PCIe總線。掌握總線接口與總線的仲裁。熟練掌握總線的定時，總線數(shù)據(jù)傳送模式。

第七章 外圍設(shè)備

考核內(nèi)容：

第一節(jié) 外圍設(shè)備概述

外圍設(shè)備的一般功能；外圍設(shè)備的分類。

第二節(jié) 磁盤存儲設(shè)備

磁記錄原理；磁盤的組成和分類；磁盤驅(qū)動器和控制器；磁盤上信息的分布；磁盤存儲器的技術(shù)指標(biāo)。

第三節(jié) 磁帶存儲設(shè)備

第四節(jié) 光盤和磁光盤存儲設(shè)備

光盤存儲設(shè)備；磁光盤存儲設(shè)備。

第五節(jié) 顯示設(shè)備

顯示設(shè)備的分類與有關(guān)概念；字符/圖形顯示器；圖像顯示設(shè)備；VESA顯示標(biāo)準(zhǔn)。

第六節(jié) 輸入設(shè)備和打印設(shè)備

輸入設(shè)備；打印設(shè)備。

考核要求：

了解外圍設(shè)備的一般組成。掌握磁盤cache、磁盤陣列RAID、可移動存儲設(shè)備、磁帶存儲設(shè)備、光盤和磁光盤存儲設(shè)備、顯示設(shè)備、輸入設(shè)備和打印設(shè)備。熟練掌握磁盤設(shè)備的原理和方法。

第八章  輸入/輸出系統(tǒng)

考核內(nèi)容：

第一節(jié) CPU與外設(shè)之間的信息交換方式

輸入/輸出接口與端口；輸入/輸出操作的一般過程；I/O接口與外設(shè)間的數(shù)據(jù)傳送方式；CPU與I/O接口之間的數(shù)據(jù)傳送。

第二節(jié) 程序查詢方式

設(shè)備編碼；輸入/輸出指令；程序查詢方式的接口；程序查詢輸入/輸出方式。

第三節(jié) 程序中斷方式

中斷的基本概念；程序中斷方式的基本I/O接口；單級中斷、多級中斷；中斷控制器；Pentium中斷機制。

第四節(jié) DMA方式

DMA的基本概念；DMA傳送方式；基本的DMA控制器； 選擇型和多路型DMA控制器。

第五節(jié) 通道方式

通道的功能；通道的類型；通道結(jié)構(gòu)的發(fā)展。

第六節(jié) 通用I／O標(biāo)準(zhǔn)接口

并行I/O標(biāo)準(zhǔn)接口SCSI；串行I/O標(biāo)準(zhǔn)接口IEEE1394/262、I/O系統(tǒng)設(shè)計。

考核要求：

了解外圍設(shè)備的速度分級與信息交換方式。掌握通用I／O標(biāo)準(zhǔn)接口。熟練掌握程序查詢方式、程序中斷方式、DMA方式和通道方式的原理。

第九章  并行組織與結(jié)構(gòu)

考核內(nèi)容：

第一節(jié)  體系結(jié)構(gòu)中的并行性

并行性的概念；提高并行性的技術(shù)途徑；單處理機系統(tǒng)中的并行性；多處理機系統(tǒng)中的并行性；并行處理機的結(jié)構(gòu)。

第二節(jié) 多線程與超線程處理機

從指令級并行到線程級并行；同時多線程結(jié)構(gòu)；超線程處理機結(jié)構(gòu)。

第三節(jié) 多處理機

多處理機系統(tǒng)的分類；SMP的基本概念和SMP的結(jié)構(gòu)。

第四節(jié) 多核處理機

多核處理機的優(yōu)勢；多核處理機的組織結(jié)構(gòu)；多核處理機的關(guān)鍵技術(shù)。

第五節(jié) 多核處理機實例

ARM多核處理機；英特爾酷睿多核處理機；英特爾至強融核眾核處理機；龍芯多核處理機。

考核要求：

了解多核處理機及實例。掌握并行性的概念和基本方法、多處理機構(gòu)成。熟練掌握多線程與超線程處理機。

參考書目

《計算機組成原理》（第6版），科學(xué)出版社，2019年。

原文鏈接：https://yjs.wit.edu.cn/info/1087/3934.htm