《计算机组成原理》考试大纲

《计算机组成原理》考试大纲

考核目的：

1. 理解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。

2. 理解计算机系统层次化结构概念，熟悉硬件与软件之间的界面，掌握指令集体系结构的基本知识和基本实现方法。

3. 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。

考核形式：闭卷笔试，时间100分钟，总分100分

考核题型及范围：

一、基本概念类：从以下方案中选择2-3种题型，约占总分的30%-40%

1、填空题【10-15小题，每题（或每空）1分，共10-15分】

2、选择题【10小题，每题1分或2分，共10分或20分】

3、判断题【10小题，每题1分，共10分】

4、简答题【3-4小题，每题5分，共15-20分】

内容主要涉及：

1、计算机系统基本概念（包括系统组成、层次结构、性能指标等）；

计算机系统由硬件（子）系统和软件（子）系统组。

硬件系统由中央控制器，存储器，输入输出控制系统和各种外部设备组成。

性能指标：

吞吐量：表示一台计算机在某一时间间隔内能够处理的信息量

响应时间：表示从输入有效到系统产生相应之间的时间间隔。

利用率：

处理机字长：

总线宽度：

存储器容量：

存储器带宽：

主频/时钟周期：

CPU执行时间：

CPI：

MIPS：

FLOPS：

’

计算机层次结构：

第五级高级语言级编译程序

第四级汇编语言级汇编程序

第三级操作系统级操作系统

第二级一般机器级微程序

第一级微程序设计级（逻辑电路级）直接由硬件执行

2、运算方法及运算器（包括相关基本概念、补码加减法运算、浮点数的表示等）；

3、存储器体系结构基本概念（层次结构的存储器、半导体存储器、并行存储器等）；

4、指令系统基本概念（包括基本格式、指令字长、操作码和地址码、指令寻址方式、数据寻址方式、CISC和RISC等）；

5、中央处理器基本概念（包括CPU的基本组成、功能、几类特殊寄存器、硬布线控制器和微程序控制器、微指令格式、指令流水线及三种相关）；

6、总线的基本概念（包括总线的分类、组成及性能指标、仲裁方式、集中式仲裁方式、总线定时方式、PCI总线基本特点等）；

7、I/O系统基本概念（包括外部设备种类及基本概念、I/O接口的功能、I/O端口概念及编址方式、常用I/O方式的种类、程序查询方式特点、中断I/O方式的过程、多级中断概念、中断屏蔽、中断源、中断向量、断点及现场概念、DMA 控制器组成、DMA传送过程、DMA方式等等）；

二、计算类：从以下方案中选择3-4小题，每小题5分，约占总分15%-20%

1、浮点数加减【涉及第二章相关内容】

2、存储器性能指标（顺序和交叉存储器带宽）【涉及第三章相关内容】

3、CACHE性能指标（命中率、平均访问时间、效率等）【涉及第三章相关内容】

4、流水线性能指标（简单流水线的流水周期、加速比、吞吐率等）【涉及第五章相关内容】

5、硬磁盘性能指标（容量、数据传输率等）【涉及第七章相关内容】

三、分析类：从以下方案中选择1-2小题，每小题5-10分，约占总分10%-20%

1、存储器扩展（由扩展图分析空间分布）【第三章】

2、指令系统（根据指令示意图分析指令格式特点）【第四章】

3、处理器（根据指令执行流程分析指令结构特点）【第五章】

4、指令数据相关（根据给定指令组，分析数据相关类型）【第五章】

四、设计类：从以下方案中选择1-2小题，每小题10-15分，约占20%-30%

1、存储器组成：由RAM和ROM构成总容量确定的存储器各部分；【第三章】

2、数据通路：由运算器和控制器以及存储器构成满足要求的数据通路；【第二章、第三章、第五章】

3、指令格式：根据给定数据通路，设计满足要求的机器指令，包括字长、合适、寻址方式等；【第四章、第五章】

4、微指令、微程序控制器设计：根据给定数据通路，设计微指令格式，进而设计微程序控制器框架；【第五章】

5、指令执行流程：根据给定数据通路和指令功能，设计（画出）指令的指令流程；【第五章】