計(jì)算機(jī)組成原理聯(lián)考輔導(dǎo)教程

前言

計(jì)算機(jī)組成原理課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)的核心課程，主要介紹計(jì)算機(jī)基本部件的構(gòu)造、組織方式和設(shè)計(jì)思想、基本運(yùn)算的操作原理。在計(jì)算機(jī)專業(yè)全國(guó)研究生入學(xué)考試聯(lián)考之前就是很多高校的考研課程，在全國(guó)聯(lián)考后，作為計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)綜合試題的一部分，在總分150的試卷中占50分，同時(shí)對(duì)考試范圍做了進(jìn)一步的規(guī)范。迄今為止，全國(guó)計(jì)算機(jī)專業(yè)聯(lián)考大綱出了兩版，就計(jì)算機(jī)組成原理部分而主，2010年版與2009年版沒(méi)有變化，預(yù)計(jì)近幾年也不會(huì)有較大的變化。聯(lián)考大綱中指定計(jì)算機(jī)組成原理的考查目標(biāo)是：理解單處理器計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各部分的內(nèi)部工作原理、組成結(jié)構(gòu)以及相互連接方式，具有完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整機(jī)概念：理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層次化結(jié)構(gòu)概念，熟悉硬件和軟件之間的界面，掌握指令集體系結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)和基本實(shí)現(xiàn)方法；能夠運(yùn)用計(jì)算機(jī)組成的基本原理和基本方法，對(duì)有關(guān)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)中的理論和實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行計(jì)算、分析，并能對(duì)一些基本部件進(jìn)行簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)。近兩年出題情況是，2009年單項(xiàng)選擇題共12題（24分），綜合應(yīng)用題2題（8+13=21分）；2010年單項(xiàng)選擇題共11題（22分），綜合應(yīng)用題2題（11+12=23分）。兩年出題的題型沒(méi)有大的變化。編者結(jié)合聯(lián)考大綱和計(jì)算機(jī)組成原理課程的特點(diǎn)，并總結(jié)近兩年參加全國(guó)聯(lián)考閱卷中考生出現(xiàn)的各種問(wèn)題編寫(xiě)了本書(shū)，在編寫(xiě)過(guò)程中主要參考了《計(jì)算機(jī)組成原理（第2版）》（唐朔飛等，高等教育出版社，2008）和《計(jì)算機(jī)組成原理（第2版）》（蔣本珊，清華大學(xué)出版社，2008）兩書(shū)，也參閱了其他多本較有影響的計(jì)算機(jī)組成原理教材和教學(xué)輔導(dǎo)書(shū)。本書(shū)的特點(diǎn)如下：·對(duì)聯(lián)考大綱進(jìn)行深入剖析。不僅挖掘考綱中各知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)涵和解題技巧，還以★★★★★★的方式給出了每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的難易程度和重要性（在考研中出現(xiàn)的可能性）。·收集大量的例題并予以解析。不僅有計(jì)算機(jī)組成原理教學(xué)過(guò)程中廣為采用的用例，還包括往年部分著名高校的考研試題，也將2009年和2010年兩年的考研題按知識(shí)點(diǎn)分布?xì)w納其中。并也按★～★★★★★等級(jí)給每道題的難易程度。根據(jù)全國(guó)考研題的題型，所有例題僅分為單項(xiàng)選擇題和綜合應(yīng)用題。除本書(shū)列出的作者外，參加編寫(xiě)的人員還有蔡朝輝、安楊、余云霞、董尚燕、伍春香、喻衛(wèi)、楊波、蘇亮、黃明輝、陳釘、程潔等老師。在編寫(xiě)過(guò)程中，編者結(jié)合了多年的計(jì)算機(jī)組成原理課程教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和考研輔導(dǎo)中考生提出的問(wèn)題，力求能夠全面、透徹地講析各個(gè)考點(diǎn)，但由于水平所限，書(shū)中若有不當(dāng)和錯(cuò)誤之處，敬請(qǐng)讀者指正。

內(nèi)容概要

本書(shū)對(duì)全國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)綜合考試大綱的計(jì)算機(jī)組成原理部分進(jìn)行透徹剖析，通過(guò)大量例題總結(jié)各種求解方法，旨在提高考生分析與解決問(wèn)題的能力。    全書(shū)內(nèi)容豐富全面，所有考綱中的知識(shí)點(diǎn)都標(biāo)識(shí)了難度和重要性，所有例題都標(biāo)識(shí)了難度，供考生參閱。    本書(shū)的編者參加了近兩年全國(guó)聯(lián)考閱卷工作，在寫(xiě)作上力求具有指導(dǎo)性和針對(duì)性。    本書(shū)可作為參加計(jì)算機(jī)專業(yè)研究生入學(xué)考試的考生復(fù)習(xí)用書(shū)，也可以作為計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)組成原理課程的輔導(dǎo)用書(shū)。

書(shū)籍目錄

第1章  計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述  1．1  計(jì)算機(jī)發(fā)展歷程    1．1．1  知識(shí)點(diǎn)歸納    1．1．2  例題解析  1．2  計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)    1．2．1  知識(shí)點(diǎn)歸納    1．2．2  例題解析  1．3  計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)    1．3．1  知識(shí)點(diǎn)歸納    1．3．2  例題解析第2章  數(shù)據(jù)的表示和運(yùn)算  2．1  數(shù)制與編碼    2．1．1  知識(shí)點(diǎn)歸納    2．1．2  例題解析  2．2  定點(diǎn)數(shù)的表示和運(yùn)算    2．2．1  知識(shí)點(diǎn)歸納    2．2．2  例題解析  2．3  浮點(diǎn)數(shù)的表示和運(yùn)算    2．3．1  知識(shí)點(diǎn)歸納    2．3．2  例題解析  2．4  算術(shù)邏輯單元ALu    2．4．1  知識(shí)點(diǎn)歸納    2．4．2  例題解析第3章  存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)  3．1  存儲(chǔ)器的分類和層次化結(jié)構(gòu)    3．1．1  知識(shí)點(diǎn)歸納    3．1．2  例題解析  3．2  半導(dǎo)體隨機(jī)存取存儲(chǔ)器    3．2．1  知識(shí)點(diǎn)歸納    3．2．2  例題解析  3．3  只讀存儲(chǔ)器    3．3．1  知識(shí)點(diǎn)歸納    3．3．2  例題解析  3．4  主存儲(chǔ)器與CPU的連接    3．4．1  知識(shí)點(diǎn)歸納    3．4．2  例題解析  3．5  雙口RAM和多模塊存儲(chǔ)器    3．5．1  知識(shí)點(diǎn)歸納    3．5．2  例題解析  3．6  高速緩沖存儲(chǔ)器(cache)    3．6．1  知識(shí)點(diǎn)歸納    3．6．2  例題解析  3．7  虛擬存儲(chǔ)器    3．7．1  知識(shí)點(diǎn)歸納    3．7．2  例題解析第4章  指令系統(tǒng)  4．1  指令格式    4．1．1  知識(shí)點(diǎn)歸納    4．1．2  例題解析  4．2  指令的尋址方式    4．2．1  知識(shí)點(diǎn)歸納    4．2．2  例題解析  4．3  CISC和RISC的基本概念    4．3．1  知識(shí)點(diǎn)歸納    4．3．2  例題解析第5章  中央處理器  5．1  CPU和控制器    5．1．1  知識(shí)點(diǎn)歸納    5．1．2  例題解析  5．2  指令執(zhí)行過(guò)程    5．2．1  知識(shí)點(diǎn)歸納    5．2．2  例題解析  5．3  數(shù)據(jù)通路的功能和基本結(jié)構(gòu)    5．3．1  知識(shí)點(diǎn)歸納    5．3．2  例題解析  5．4  硬布線控制器和微程序控制器    5．4．1  知識(shí)點(diǎn)歸納    5．4．2  例題解析  5．5  指令流水線    5．5．1  知識(shí)點(diǎn)歸納    5．5．2  例題解析第6章  總線  6．1  總線概述    6．1．1  知識(shí)點(diǎn)歸納    6．1．2  例題解析  6．2  總線仲裁    6．2．1  知識(shí)點(diǎn)歸納    6．2．2  例題解析  6．3  總線操作和定時(shí)    6．3．1  知識(shí)點(diǎn)歸納    6．3．2  例題解析  6．4  總線標(biāo)準(zhǔn)    6．4．1  知識(shí)點(diǎn)歸納    6．4．2  例題解析第7章  輸入輸出(I／O)系統(tǒng)  7．1  I／O系統(tǒng)基本概念    7．1．1  知識(shí)點(diǎn)歸納    7．1．2  例題解析  7．2  外部設(shè)備    7．2．1  知識(shí)點(diǎn)歸納    7．2．2  例題解析  7．3  I／O接口(I／O控制器)    7．3．1  知識(shí)點(diǎn)歸納    7．3．2  例題解析  7．4  I／O方式    7．4．1  知識(shí)點(diǎn)歸納    7．4．2  例題解析參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：從中看到，馮·諾依曼機(jī)使用單一的處理部件來(lái)完成計(jì)算、存儲(chǔ)以及通信的工作；存儲(chǔ)單元是定長(zhǎng)的線性組織，可以直接尋址；在執(zhí)行程序和處理數(shù)據(jù)時(shí)必須將程序和數(shù)據(jù)從外存儲(chǔ)器裝入主存儲(chǔ)器中，然后計(jì)算機(jī)在工作時(shí)才能夠自動(dòng)從存儲(chǔ)器中取出指令并加以執(zhí)行。（3）計(jì)算機(jī)硬件組成在計(jì)算機(jī)中，普遍采用如圖1.1 所示的典型的馮·諾依曼計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是以運(yùn)算器為中心，存儲(chǔ)器和輸入／輸出設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù)都需要經(jīng)過(guò)運(yùn)算器。現(xiàn)代計(jì)算機(jī)已轉(zhuǎn)化為以存儲(chǔ)器為中心，結(jié)構(gòu)如圖1.2 所示。這兩種方案并無(wú)實(shí)質(zhì)性的區(qū)別，相比第二種方案只是在一些小的方面做了部分改進(jìn)，使輸入／輸出操作盡可能繞過(guò)CPU，直接在輸入／輸出設(shè)備和存儲(chǔ)器之間完成，以提高系統(tǒng)的整體運(yùn)行性能。圖中各部件的功能如下：·運(yùn)算器：用來(lái)完成算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算，并將運(yùn)算的中間結(jié)果暫存在運(yùn)算期內(nèi)?！ご鎯?chǔ)器：用來(lái)存放數(shù)據(jù)和程序?！た刂破鳎河脕?lái)控制、指揮程序和數(shù)據(jù)的輸入、運(yùn)行并處理運(yùn)算結(jié)果?！ぽ斎朐O(shè)備：用來(lái)將人們熟悉的信息轉(zhuǎn)換為機(jī)器識(shí)別的形式，常見(jiàn)的輸入設(shè)備有鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等?！ぽ敵鲈O(shè)備：可將機(jī)器運(yùn)算結(jié)果轉(zhuǎn)換為人們熟悉的信息形式.常用的輸出設(shè)備有顯示器和打印機(jī)等。計(jì)算機(jī)的五大部件在控制器的統(tǒng)一指揮下，有條不紊地工作。CPU和主存儲(chǔ)器合起來(lái)又稱為主機(jī)，輸入／輸出設(shè)備稱為外部設(shè)備。

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《計(jì)算機(jī)組成原理聯(lián)考輔導(dǎo)教程(2011版)》：深入內(nèi)涵·全面掌握·靈活應(yīng)用，透解聯(lián)考大綱詮釋考綱中重點(diǎn)、難點(diǎn)和疑點(diǎn)，知識(shí)點(diǎn)各個(gè)攻克按等級(jí)分析每道題的難易程度、復(fù)習(xí)重點(diǎn)，剖析解題技巧分析教學(xué)過(guò)程中廣為采用的用例、往年部分著名高校的考研試題、2009年和2010年兩年的考研真題。精準(zhǔn)剖析計(jì)算機(jī)專業(yè)考研大綱內(nèi)容；把握知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系、拓展創(chuàng)新思維；全面復(fù)習(xí)，形成完整的知識(shí)體系；以典型例題分析理清解題思路，達(dá)到全面理解、靈活應(yīng)用、應(yīng)試自如的目的。

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