计算机组织与体系结构:
【总体要求】
“计算机组织与体系结构”要求学生掌握单处理器计算机系统中各部件的内部工作原理、组成结构以及相互连接方式,具有完整的计算机系统的整机概念。要求掌握计算机系统层次化结构概念,熟悉硬件与软件之间的界面;掌握计算机数据表示的方法,包括定点数和浮点数的表示;掌握运算器的原理和实现电路;掌握存储层次的概念,掌握不同类型存储器特性,包括SRAM、DRAM、ROM;掌握主存结构及基本设计方法;会解决Cache存储的一些基本问题;掌握磁盘基本原理及RAID;掌握指令集体系结构的基本知识和基本实现方法;熟悉中央处理器的时序逻辑,即指令周期、CPU周期、节拍周期、时钟周期之间的关系;掌握中央处理器控制器的基本设计方法,即硬布线和微程序控制,能够根据模拟CPU及系统框架设计控制信号逻辑或者编写简单微操作流程;掌握计算机输入输出系统的基本概念,程序查询方式、中断方式和直接存储器存取方式;掌握总线的仲裁方式和特点;基本掌握并行计算机的原理和发展趋势;基本掌握对称多处理器系统、多计算机系统的结构及特点;掌握流水线技术,能够计算各种流水线的性能指标参数,分析流水线的特点,解决数据相关的方法等;能够运用计算机组成的基本原理和基本方法,对有关计算机硬件系统中的理论和实际问题进行计算、分析,并能对一些基本部件进行简单设计。
研究生课程考试是所学知识的总结性考试,考试水平应达到或超过本科专业相应的课程要求水平。
(一)计算机系统概论
1.复习内容
计算机的基本组成,冯.诺依曼计算机原理,计算机系统的层次结构,计算机的分类及性能描述,计算机的发展历程
2.具体要求
*计算机的基本组成
***硬件组成
***软件组成
*冯.诺依曼计算机工作原理
***冯.诺依曼计算机结构及工作过程
***冯.诺依曼计算机特点
*计算机系统的层次结构
***层次结构图
***各层的含义和界面定义
***计算机体系结构、组成和实现定义
*计算机的分类及性能描述
***Flynn分类法
***Amdahl定律和应用
***吞吐量、响应时间
***CPU时钟周期、主频、CPI、CPU执行时间
***MIPS、MFLOPS
(二)计算机系统中的数据表示
1.复习内容
数制与编码,定点数据表示,浮点数据表示,纠错和校验
2.具体要求
*数制与编码
***数制及相互转换
***真值和机器数
*** BCD码
***字符与字符串
***汉字的表示
*定点数据表示
***无符号数的表示
***有符号数的表示
***原码、反码、补码、移码
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