计算机组成原理考研指导 (2010 年度畅销榜NO.2834 )

“计算机组成原理”课程是计算机专业的核心课程，也是研究生考试的一门主选课程。本书围绕基本组成结构展开，紧跟计算机技术发展的最新潮流，并着重阐述基本概念和基本原理。 全书共分为9章。每章的开头给出了该章的核心考点和考试频度，其中5个“*”号表示考试频度最大。书中除了介绍计算机组成原理的基本内容外，各章还给出了“本章基础要点”，列出了本章中包含的一些最重要的概念，另外还精选了大量的研究生入学考试试题(前面加有“▲”号)。 本书主要是针对考研者应试复习和提高，并适合于作大专院校各专业计算机组成原理课程的教材。

第1章 计算机系统概论\r\n\r\n1.1 计算机的发展\r\n1.1.1 计算机的发展史\r\n1.1.2计算机的类型\r\n1.1.3 系列机的概念\r\n1.1.4 计算机的发展方向\r\n1.2 计算机系统的组成\r\n1.2.1 计算机的硬件系统\r\n1.2.2 计算机的软件系统\r\n1.2.3 软件与硬件的关系\r\n1.3 计算机系统的层次结构\r\n1.4 计算机的特性\r\n1.5 计算机的主要性能指标\r\n1.6 计算机的应用\r\n1.7 本章基础要点\r\n1.8 习题及参考答案\r\n\r\n第2章 数据信息的表示\r\n\r\n2.1 数值数据的表示法\r\n2.1.1 真值与机器数\r\n2.1.2 数的机器码表示\r\n2.1.3 数的定点表示\r\n2.1.4 数的浮点表示法\r\n2.2 非数值数据的表示\r\n2.2.1 字符的表示\r\n2.1.2 汉字的表示\r\n2.3 数据信息的校验\r\n2.3.1 奇偶校验\r\n2.3.2 海明码校验\r\n2.3.3 循环冗余校验(CRC)码\r\n2.4 本章基础要点\r\n2.5 习题及参考答案\r\n\r\n第3章 运算方法和运算器\r\n\r\n3.1 移位运算\r\n3.1.1 左移\r\n3.1.2 右移\r\n3.2 定点加减法运算\r\n3.2.1 定点补码加、减法与溢出概念\r\n3.3 定点乘法运算\r\n3.3.1 原码一位乘法\r\n3.3.2 补码一位乘法\r\n3.3.3 原码两位乘法\r\n3.3.4 补码两位乘法\r\n3.3.5 阵列乘法器\r\n3，4 定点除法运算\r\n3.4.1 原码一位除法\r\n3.4.2 补码一位除法\r\n3.4.3 提高除法运算速度的方法\r\n3.4 阵列除法器\r\n3.5 浮点算术运算\r\n3.5.1 浮点加法和减法\r\n3.5.2 浮点的乘除法运算\r\n3.6 十进制数的编码与运算\r\n3.6.1 有权码\r\n3.6.2 无权码\r\n3.7 运算部件\r\n3.7.1 多功能算术逻辑运算单元(ALU)\r\n3.8 本章基础要点\r\n3.9 习题及参考答案\r\n\r\n第4章 存储系统\r\n\r\n4.1 存储系统概述\r\n4.1.1 存储器的分类\r\n4.1.2 存储器的技术指标\r\n4.1.3 存储器的基本结构\r\n4.1.4 计算机存储系统的层次结构\r\n4.2 主存储器\r\n4.2.1 静态存储器\r\n4.2.2 动态存储器\r\n4.2.3 只读存储器\r\n4.2.4 存储器的设计举例\r\n4.3 提高存储系统性能的方法\r\n4.3.1 高速缓冲存储器\r\n4.3.2 虚拟存储器\r\n4.3.3 相联存储器\r\n4.3.4 并行存储器\r\n4.3.5 存储保护\r\n4.4 外存储器\r\n4.4.1 磁记录原理\r\n4.4.2 硬盘存储器\r\n4.4.3 光盘存储设备\r\n4.5 本章基础要点\r\n4.6 习题及参考答案\r\n\r\n第5章 控制信息的表示--指令系统\r\n\r\n5.1 指令格式\r\n5.2.1 指令字长\r\n5.2.2 操作码\r\n5.2.3 地址码\r\n5.2.4 指令操作码的扩展技术\r\n5.3 寻址技术\r\n5.3.1 编址方式\r\n5.3.2 指令和数据的寻址方式\r\n5.4 RISC和CISC\r\n5.4.1 复杂指令系统计算机(CISC)\r\n5.4.2 精简指令系统计算机(RISC)\r\n5.5 指令系统举例\r\n5.5.1 SPARC的指令系统\r\n5.5.2 Pentium微处理器指令系统\r\n5.6 本章基础要点\r\n5.7 习题及参考答案\r\n\r\n第6章 中央处理器\r\n\r\n6.1 中央处理器的功能、组成与操作\r\n6.1.1 中央处理器的功能\r\n6.1.2 中央处理器的组成\r\n6.1.3 中央处理器的操作\r\n6.2 指令的执行\r\n6.2.1 指令执行的周期\r\n6.2.2 指令的执行\r\n6.2.3 指令执行的操作流程与微操作序列\r\n6.3 时序与控制\r\n6.3.1 控制器的基本控制方式\r\n6.3.2 控制器的时序\r\n6.4 组合逻辑控制器\r\n6.4.1 组合逻辑控制器组成原理\r\n6.4.2 组合逻辑控制器的设计\r\n6.5 微程序控制器\r\n6.5.1 微程序控制概念\r\n6.5.2 微指令\r\n6.5.3 微程序nJ顺序控制\r\n6.5.4 微指令格式及执行方式\r\n6.5.5 动态微程序设计和毫微程序设计\r\n6.6 流水线工作原理\r\n6.6.1 流水线基本工作原理\r\n6.6.2 流水线分类\r\n6.6.3 流水线中的相关问题\r\n6.6.4 程序转移对流水线的影响\r\n6.7 中央处理器概述\r\n6.7.1 微处理器简介\r\n6.7.2 提高CPU性能的措施\r\n6.7.3 计算机系统的分类\r\n6.8 本章基础要点\r\n6.9 习题及参考答案\r\n\r\n第7章 系统总线\r\n\r\n7.1 总线概述\r\n7.1.1 总线类型\r\n7.1.2 基本概念\r\n7.2 系统总线结构\r\n7.2.1 单总线结构\r\n7.2.2 双总线结构\r\n7.2.3 三总线结构\r\n7.3 总线的控制方式\r\n7.3.1 串行链接方式\r\n7.3.2 计数器定时查询方式\r\n7.3.3 独立请求方式\r\n7.4 总线的通信方式\r\n7.4.1 同步通信\r\n7.4.2 异步通信\r\n7.5 总线的信息传送方式\r\n7.6 总线结构对计算机系统性能的影响\r\n7.7 常用总线举例\r\n7.7.1 系统总线\r\n7.7.2 设备总线\r\n7.8 本章基础要点\r\n7.9 习题及参考答案\r\n\r\n第8章 输入输出设备\r\n\r\n8.1 I／O设备特点与分类\r\n8.1.1 I／O设备的特点\r\n8.1.2 I/O设备的分类\r\n8.1.3 外部设备与主机系统的联系\r\n8.2 键盘输入设备\r\n8.3 显示输出设备\r\n8.3.1 显示设备分类\r\n8.3.2 显示技术中的有关术语\r\n8.3.3 字符显示器\r\n8.4 打印输出设备\r\n8.4.1 打印机的分类\r\n8.4.2 点阵式打印机\r\n8.5 本章基础要点\r\n8.6 练习题及参考答案\r\n\r\n第9章 输入输出系统\r\n\r\n9.1 输入输出系统概述\r\n9.1.1 输入输出的特性\r\n9.1.2 输入输出设备的组织方式\r\n9.1.3 接口的功能及其组成\r\n9.1.4 I／O接口的编址方式\r\n9.1.5 信息交换的控制方式\r\n9.1.6 接口的分类\r\n9.2 程序直接控制方式\r\n9.2.1 基本原理\r\n9.2.2 程序查询方式的接口\r\n9.2.3 程序查询方式的流程\r\n9.2.4 多个设备的程序查询流程图\r\n9.3 程序中断方式\r\n9.3.1 中断的作用\r\n9.3.2 中断的分类\r\n9.3.3 中断源的建立与屏蔽\r\n9.3.4 中断优先权\r\n9.3.5 CPU响应中断的条件\r\n9.3.6 程序中断的处理过程\r\n9.3.7 中断识别的方法\r\n9.3.8 单级中断处理和多重中断处理\r\n9.3.9 中断服务程序\r\n9.3.10 中断方式的接口\r\n9.3.11 程序中断I／O方式和程序加方式的比较\r\n9.4 DMA方式\r\n9.4.1 基本概念\r\n9.4.2 三种DMA传送方式\r\n9.4.3 基本的DMA控制器\r\n9.4.4 DMA操作过程(周期挪用方式)\r\n9.4.5 选择型和多路型DMA控制器\r\n9.4.6 DMA方式与中断控制方式的比较\r\n9.5 通道方式\r\n9.5.1 通道的基本功能\r\n9.5.2 通道的类型\r\n9.5.3 通道流量的计算\r\n9.5.4 通道的工作过程\r\n9.5.5 通道方式与DMA方式的比较\r\n9.6 几种I/O方式的比较\r\n9.7 本章基础要点\r\n9.8 练习题及参考答案\r\n\r\n参考文献\r\n

    “计算机组成原理”课程是计算机专业的核心课程，也是硕士研究生考试的一门主选课程。它的特点是内容多、难度大，在基础课与专业课之间起着重要的承上启下的作用。从内容上来看，本课程脱离具体机型、具体芯片，围绕基本组成结构展开，既紧跟计算机技术发展的最新潮流，体现最新成果、最新动向，又着重于基本概念、基本原理的阐述。计算机组成原理的教材虽多，但多数书的特点是内容多，讲解又不详细，特别是没有实例，学生学起来感到枯燥乏味，抓不住要点，不利于考研的学生复习。
    全书共分为9章。第1章是计算机系统概论。第2章介绍了数据的表示格式、表示范围及校验方法，它是运算方法的基础。第3章是运算方法和运算方法的实现，介绍了定点数和浮点数的加、减、乘、除运算方法及相应的运算器，重点介绍了其实现原理。第4章是存储器系统，围绕三级存储器介绍每一级存储器的实现原理，其中重点介绍了内存储器的设计、Cache存储器的原理，这是考研的重点；另外还介绍了提高存储器系统速度的其他方法。第5章是关于控制信息的表示，即指令系统，在此着重介绍了寻址方式、指令格式的分析与设计、CISC和MSC的特点。第6章中央处理器，重点是控制器。围绕着控制器的组成原理分析了指令的执行过程，这是考研的重点；微命令的编码方法；微程序的设计，这是考研的难点，其中微地址的安排是考研的重点；最后介绍了流水线技术。第7章是系统总线，介绍了系统总线的结构、控制方式、通信方式及常用系统总线，其中总线的控制方式是本章的重点。第8章是外部设备，，介绍了键盘的编码原理、显示器和打印机的工作原理。第9章I／O接口，介绍了程序控制方式、中断控制方式、DMA控制方式和通道控制方式，这一章是考研的重点。
    每章的开头给出了该章的核心考点和考试频度，其中5个“*”号表示考试频度最大。本书除了介绍计算机组成原理的基本内容外，各章还给出了“本章基础要点”，列出了本章中包含的一些最重要的概念，这些概念往往在考题中以选择题或填空题的形式出现。另外还精选了大量的研究生入学考试试题(前面加有“▲”号)。
    本书的特点是概念清晰，在介绍原理的基础上注重原理的应用，对于难以理解的内容，都有实例介绍，所有习题都给了详细的解答。
    尽管本书主要是针对考研者应试复习和提高，但同样也适合作大专院校各专业计算机组成原理课程的教材。
由于时间紧，作者水平有限，书中难免存在缺点和不足之处，敬请有关专家和广大读者不吝指正。
编 者
2002年9月