2015版計(jì)算機(jī)組成原理高分筆記（第3版）

目    錄
序
前言
口袋題庫(kù)考研版
計(jì)算機(jī)組成原理輔助知識(shí)大匯總 1
輔助知識(shí)1  了解門(mén)電路 1
輔助知識(shí)2  什么是三態(tài)門(mén) 3
輔助知識(shí)3  什么是片選譯碼器 3
輔助知識(shí)4  常見(jiàn)專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)解釋 5
第1章  計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述 6
大綱要求 6
考點(diǎn)與要點(diǎn)分析 6
本章知識(shí)體系框架圖 6
知識(shí)點(diǎn)講解 7
1.1  計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程 7
1.2  計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu) 9
1.2.1  計(jì)算機(jī)硬件的基本組成 9
1.2.2  計(jì)算機(jī)軟件的分類(lèi) 14
1.2.3  計(jì)算機(jī)的工作過(guò)程 14
1.2.4  計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu) 14
1.2.5  計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成 15
1.3  計(jì)算機(jī)性能指標(biāo) 16
1.4  難點(diǎn)總結(jié) 17
習(xí)題 19
習(xí)題答案 22
第2章  數(shù)據(jù)的表示和運(yùn)算 24
大綱要求 24
考點(diǎn)與要點(diǎn)分析 24
本章知識(shí)體系框架圖 25
知識(shí)點(diǎn)講解 25
2.1  數(shù)制與編碼 25
2.1.1  進(jìn)位計(jì)數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換 25
2.1.2  真值和機(jī)器數(shù) 27
2.1.3  BCD碼 28
2.1.4  字符與字符串 28
2.1.5  校驗(yàn)碼 29
2.2  定點(diǎn)數(shù)的表示和運(yùn)算 33
2.2.1  定點(diǎn)數(shù)的表示 33
2.2.2  定點(diǎn)數(shù)的運(yùn)算 37
2.3  浮點(diǎn)數(shù)的表示和運(yùn)算 57
2.3.1  浮點(diǎn)數(shù)的表示 57
2.3.2  浮點(diǎn)數(shù)的加/減運(yùn)算 58
2.4  算術(shù)邏輯單元 61
2.4.1  串行加法器和并行加法器 61
2.4.2  算術(shù)邏輯單元的功能和結(jié)構(gòu) 64
習(xí)題 66
習(xí)題答案 72
第3章  存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu) 80
大綱要求 80
考點(diǎn)與要點(diǎn)分析 80
本章知識(shí)體系框架圖 81
知識(shí)點(diǎn)講解 81
3.1  存儲(chǔ)器的分類(lèi) 81
3.2  存儲(chǔ)器的層次化結(jié)構(gòu) 83
3.3  半導(dǎo)體隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 84
3.3.1  SRAM 85
3.3.2  DRAM 86
3.3.3  只讀存儲(chǔ)器 90
3.3.4  Flash存儲(chǔ)器 91
3.4  主存儲(chǔ)器與CPU的連接 92
3.5  雙口RAM和多模塊存儲(chǔ)器 96
3.6  高速緩沖存儲(chǔ)器 100
3.6.1  Cache的基本工作原理 100
3.6.2  Cache和主存之間的映射方式 102
3.6.3  Cache中主存塊的替換算法 108
3.6.4  Cache寫(xiě)操作策略 109
3.7  虛擬存儲(chǔ)器 110
3.7.1  虛擬存儲(chǔ)器的基本概念 110
3.7.2  頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器 111
3.7.3  段式虛擬存儲(chǔ)器 111
3.7.4  段頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器 111
3.7.5  TLB（快表） 111
3.8  外存儲(chǔ)器 113
習(xí)題 118
習(xí)題答案 125
第4章  指令系統(tǒng) 137
大綱要求 137
考點(diǎn)與要點(diǎn)分析 137
本章知識(shí)體系框架圖 137
知識(shí)點(diǎn)講解 138
4.1  指令格式 138
4.1.1  指令的基本格式 138
4.1.2  定長(zhǎng)操作碼指令格式 139
4.1.3  不定長(zhǎng)操作碼指令格式 141
4.2  指令的尋址方式 142
4.2.1  數(shù)據(jù)尋址和指令尋址 142
4.2.2  常見(jiàn)尋址方式 143
4.3  CISC和RISC的基本概念 151
習(xí)題 153
習(xí)題答案 160
第5章  中央處理器 172
大綱要求 172
考點(diǎn)與要點(diǎn)分析 172
本章知識(shí)體系框架圖 173
知識(shí)點(diǎn)講解 173
5.1  CPU的功能和基本結(jié)構(gòu) 173
5.2  指令執(zhí)行過(guò)程 176
5.3  數(shù)據(jù)通路的功能和基本結(jié)構(gòu)（了解即可） 178
5.4  控制器的功能和工作原理 178
5.5  指令流水線 179
5.5.1  指令流水線的基本概念 179
5.5.2  指令流水線的基本實(shí)現(xiàn) 180
5.5.3  超標(biāo)量和動(dòng)態(tài)流水線的基本概念 183
5.6  中斷系統(tǒng) 183
習(xí)題 189
習(xí)題答案 194
第6章  總線 203
大綱要求 203
考點(diǎn)與要點(diǎn)分析 203
本章知識(shí)體系框架圖 204
知識(shí)點(diǎn)講解 204
6.1  總線概述 204
6.1.1  總線的基本概念 204
6.1.2  總線的分類(lèi) 205
6.1.3  總線的組成及性能指標(biāo) 206
6.1.4  總線的結(jié)構(gòu) 207
6.2  總線仲裁 208
6.2.1  集中仲裁方式 208
6.2.2  分布仲裁方式 210
6.3  總線操作和定時(shí) 210
6.3.1  同步定時(shí)方式 210
6.3.2  異步定時(shí)方式 212
6.4  總線標(biāo)準(zhǔn) 213
習(xí)題 214
習(xí)題答案 217
第7章  輸入/輸出系統(tǒng) 221
大綱要求 221
考點(diǎn)與要點(diǎn)分析 221
本章知識(shí)體系框架圖 222
知識(shí)點(diǎn)講解 222
7.1  I/O系統(tǒng)基本概念 222
7.2  外部設(shè)備 225
7.2.1  輸入設(shè)備 225
7.2.2  輸出設(shè)備 225
7.2.3  外存儲(chǔ)器 227
7.3  I/O接口（I/O控制器） 227
7.3.1  I/O接口的功能和基本結(jié)構(gòu) 227
7.3.2  I/O端口及其編址 229
7.4  I/O方式 229
7.4.1  程序查詢方式 229
7.4.2  程序中斷方式 233
7.4.3  DMA方式 236
習(xí)題 241
習(xí)題答案 245
第8章  非統(tǒng)考高校知識(shí)點(diǎn)補(bǔ)充 251
8.1  浮點(diǎn)數(shù)的表示范圍 251
8.1.1  非規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)表示范圍 251
8.1.2  規(guī)格化的浮點(diǎn)數(shù)及其表示范圍 251
8.2  浮點(diǎn)數(shù)的乘除法運(yùn)算 254
8.2.1  浮點(diǎn)數(shù)乘除法的運(yùn)算規(guī)則 254
8.2.2  浮點(diǎn)數(shù)乘除法的運(yùn)算步驟 255
附錄 257
附錄A  控制單元的功能 257
附錄B  控制單元的設(shè)計(jì) 263
附錄C  計(jì)算機(jī)組成原理常見(jiàn)疑問(wèn) 270
附錄D  歷年真題分值、考點(diǎn)統(tǒng)計(jì)表 279
附錄E  歷年真題考點(diǎn)索引表 281
參考文獻(xiàn) 282
天勤考研高分筆記系列書(shū)籍之考研公共課 283