西北師范大學2024年考研初試大綱：計算機組成原理(727)

考研專業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構和考查重點，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習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）》考試大綱具體內容，報考該校計算機專業相關方向的考生可以根據考試大綱備考。

2024年西北師范大學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)

（同等學力和跨專業加試）

第一章  計算機系統概論

考核內容：

第一節  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 計算機的發展簡史

計算機的五代變化；半導體存儲器的發展；微處理器的發展；計算機的性能指標。

第三節  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備。

第四節 計算機的軟件

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

考核要求：

了解計算機分類、軟硬件的層次關系，掌握硬件的組成。

第二章  運算方法和運算器

考核內容：

第一節  數據與文字的表示方法

數據格式（定點數、浮點數）；數的機器碼表示（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 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 定點乘法運算

原碼并行乘法；直接補碼并行乘法。

第四節 定點除法運算

原碼除法算法原理；并行除法器。

第五節 定點運算器的組成

邏輯運算、多功能算術邏輯運算單元（ALU）；內部總線；定點運算器的基本結構。

第六節 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，掌握硬件的組成數制及其轉換，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

考核內容：

第一節 存儲器概述

存儲器的分類、存儲器的分級、主存儲器的技術指標。

第二節 靜態隨機存取存儲器

基本的靜態存儲元陣列；基本的SRAM邏輯結構；讀寫周期波形圖。

第三節  動態隨機存取存儲器

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

第四節 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 并行存儲器

雙端口存儲器；多模塊交叉存儲器。

第六節 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 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  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、主存儲器的技術指標，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，達到應用。

第四章  指令系統

考核內容：

第一節 指令系統的發展與性能要求

指令系統的發展；指令系統的性能要求；低級語言與硬件結構的關系。

第二節 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 操作數類型

一般的數據類型；Pentium數據類型；PowerPC數據類型。

第四節 指令和數據的尋址方式

指令的尋址方式；操作數基本尋址方式；尋址方式舉例。

第五節 典型指令

指令的分類；基本指令系統的操作；精簡指令系統。

第六節 ARM匯編語言

用實例簡要介紹ARM匯編語言。

考核要求：

了解令系統的發展與性能要求，掌握指令格式及各部分的功能，數據類型，典型指令系統；熟練掌握指令的尋址方式。

第五章  中央處理器

考核內容：

第一節 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生器。

第二節  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  時序產生器和控制方式

時序信號的作用和體制；時序信號產生器；控制方式。

第四節 微程序控制器

微程序控制原理；微程序設計技術。

第五節 硬連線控制器

基本思想；指令執行流程；微操作控制信號的產生。

第六節 流水CPU

并行處理技術；流水CPU的結構、流水線中的主要問題。

第七節 RISC CPU

RISC機器的特點；RISC CPU實例；動態流水線調度。

考核要求：

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

第六章  總線系統

考核內容：

第一節 總線的概念和結構形態

總線的基本概念；總線的連接方式；總線的內部結構；總線結構實例。

第二節 總線接口

信息傳送方式；總線接口的基本概念。

第三節 總線仲裁

集中式仲裁；分布式仲裁。

第四節 總線的定時和數據傳送模式

總線的定時；總線數據傳送模式。

第五節 PCI總線和PCIe總線

多總線結構；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、總線的內部結構，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，總線數據傳送模式。

第七章 外圍設備

考核內容：

第一節 外圍設備概述

外圍設備的一般功能；外圍設備的分類。

第二節 磁盤存儲設備

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

第三節 磁帶存儲設備

第四節 光盤和磁光盤存儲設備

光盤存儲設備；磁光盤存儲設備。

第五節 顯示設備

顯示設備的分類與有關概念；字符/圖形顯示器；圖像顯示設備；VESA顯示標準。

第六節 輸入設備和打印設備

輸入設備；打印設備。

考核要求：

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

第八章  輸入/輸出系統

考核內容：

第一節 CPU與外設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接口與外設間的數據傳送方式；CPU與I/O接口之間的數據傳送。

第二節 程序查詢方式

設備編碼；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 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 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 通道方式

通道的功能；通道的類型；通道結構的發展。

第六節 通用I／O標準接口

并行I/O標準接口SCSI；串行I/O標準接口IEEE1394/262、I/O系統設計。

考核要求：

了解外圍設備的速度分級與信息交換方式。掌握通用I／O標準接口。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  并行組織與結構

考核內容：

第一節  體系結構中的并行性

并行性的概念；提高并行性的技術途徑；單處理機系統中的并行性；多處理機系統中的并行性；并行處理機的結構。

第二節 多線程與超線程處理機

從指令級并行到線程級并行；同時多線程結構；超線程處理機結構。

第三節 多處理機

多處理機系統的分類；SMP的基本概念和SMP的結構。

第四節 多核處理機

多核處理機的優勢；多核處理機的組織結構；多核處理機的關鍵技術。

第五節 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），科學出版社，2019年。

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