计算机考研知名作者

本书针对近几年全国计算机学科专业综合考试大纲的“计算机组成原理”部分进行了深入解读，以一种独创的方式对考试大纲的知识点进行了讲解，即从考生的视角剖析知识难点，以通俗易懂的语言取代晦涩难懂的专业术语，以成功考生的亲身经历指引复习方向，以风趣幽默的笔触缓解考研压力。考生对书中的知识点讲解有任何疑问都可与作者进行在线互动，以便及时解决复习中的疑难问题，提高复习效率。
根据计算机专业研究生入学考试形势的变化（逐渐实行非统考），书中对大量非统考知识点进行了讲解，使本书所包含的知识点除了覆盖统考大纲的所有内容外，还包括各大自主命题高校所要求的知识点。
本书可作为参加计算机专业研究生入学考试的复习指导用书（包括统考和非统考），也可作为全国各大高校计算机专业或非计算机专业的学生学习“计算机组成原理”课程的辅导用书。

目 录
序
前言
第1章 计算机系统概述1
大纲要求1
考点与要点分析1
核心考点1
基础要点1
本章知识体系框架图2
知识点讲解2
1.1 计算机的发展历程2
1.1.1 计算机硬件的发展2
1.1.2 计算机软件的发展3
1.2 计算机系统层次结构4
1.2.1 计算机系统的基本组成4
1.2.2 计算机硬件的基本组成4
1.2.3 计算机软件的分类9
1.2.4 计算机的工作过程9
1.2.5 计算机系统的层次结构10
1.3 计算机性能指标10
1.4 辅助知识点11
辅助知识点1：门电路12
辅助知识点2：三态门14
辅助知识点3：片选译码器14
辅助知识点4：那些可怕的专业术语15
辅助知识点5：与字、字长相关的那些名词16
辅助知识点6：与周期相关的那些名词16
习题17
习题答案20
第2章 数据的表示和运算24
大纲要求24
考点与要点分析24
核心考点24
基础要点25
本章知识体系框架图25
知识点讲解25
2.1 数制与编码25
2.1.1 进位计数制及其相互转换25
2.1.2 真值和机器数28
2.1.3 BCD码28
2.1.4 字符和字符串29
2.1.5 校验码30
2.2 定点数的表示和运算35
2.2.1 定点数的表示35
2.2.2 定点数的运算39
2.3 浮点数的表示和运算59
2.3.1 浮点数的表示59
2.3.2 浮点数的加/减运算61
2.4 算术逻辑单元64
2.4.1 串行加法器和并行加法器64
2.4.2 算术逻辑单元的功能和结构67
习题69
习题答案78
第3章 存储器层次结构92
大纲要求92
考点与要点分析92
核心考点92
基础要点93
本章知识体系框架图93
知识点讲解93
3.1 存储器的基本概念93
3.1.1 存储器的分类93
3.1.2 存储器的性能指标95
3.2 存储器的层次化结构95
3.3 半导体随机存取存储器96
3.3.1 半导体随机存取存储器的基本概念96
3.3.2 SRAM存储器97
3.3.3 DRAM存储器98
3.3.4 只读存储器102
3.3.5 Flash存储器103
3.4 主存储器与CPU的连接104
3.5 双口RAM和多模块存储器109
3.6 高速缓冲存储器（Cache）112
3.6.1 Cache的基本工作原理112
3.6.2 Cache和主存之间的映射方式115
3.6.3 Cache中主存块的替换算法122
3.6.4 Cache写操作策略122
3.7 虚拟存储器123
3.7.1 虚拟存储器的基本概念123
3.7.2 页式虚拟存储器124
3.7.3 段式虚拟存储器124
3.7.4 段页式虚拟存储器124
3.7.5 TLB（快表）124
3.8 外存储器127
习题133
习题答案145
第4章 指令系统162
大纲要求162
考点与要点分析162
核心考点162
基础要点162
本章知识体系框架图163
知识点讲解163
4.1 指令格式163
4.1.1 指令的基本格式163
4.1.2 定长操作码指令格式166
4.1.3 不定长操作码指令格式166
4.2 指令的寻址方式167
4.2.1 数据寻址和指令寻址167
4.2.2 常见数据寻址方式169
4.3 CISC和RISC的基本概念176
4.4 高级语言与机器码的对应178
4.4.1 选择结构if语句的机器码178
4.4.2 循环结构while语句的机器码179
4.4.3 函数调用语句的机器码179
习题182
习题答案192
第5章 中央处理器208
大纲要求208
考点与要点分析208
核心考点208
基础要点208
本章知识体系框架图209
知识点讲解209
5.1 CPU的功能和基本结构209
5.1.1 CPU的功能209
5.1.2 CPU的基本结构210
5.1.3 CPU中的主要寄存器211
5.2 指令执行过程213
5.2.1 指令周期213
5.2.2 指令执行方案214
5.2.3 指令的执行过程与信息流214
5.3 数据通路的功能和基本结构215
5.4 控制器的功能和工作原理217
5.4.1 控制单元的功能217
5.4.2 控制单元的设计223
5.5 指令流水线231
5.5.1 指令流水线的基本概念231
5.5.2 指令流水线的基本实现232
5.5.3 超标量和动态流水线的基本概念235
5.6 中断系统236
5.7 多处理器基本概念242
习题244
习题答案254
第6章 总线269
大纲要求269
考点与要点分析269
核心考点269
基础要点269
本章知识体系框架图270
知识点讲解270
6.1 总线概述270
6.1.1 总线的基本概念270
6.1.2 总线的分类271
6.1.3 总线的组成及性能指标272
6.1.4 总线的结构273
6.2 总线仲裁（2020年408新大纲已删除，但可供非统考考生参考）274
6.2.1 集中仲裁方式275
6.2.2 分布仲裁方式277
6.3 总线操作和定时277
6.3.1 总线周期的概念277
6.3.2 同步定时方式277
6.3.3 异步定时方式279
6.4 总线标准280
习题281
习题答案286
第7章 输入/输出系统291
大纲要求291
考点与要点分析291
核心考点291
基础要点291
本章知识体系框架图292
知识点讲解292
7.1 I/O系统基本概念292
7.2 外部设备295
7.2.1 I/O设备分类295
7.2.2 输入设备295
7.2.3 输出设备296
7.3 I/O接口（I/O控制器）297
7.3.1 I/O接口基础知识297
7.3.2 I/O接口的功能和基本结构297
7.3.3 I/O端口及其编址299
7.4 I/O方式300
7.4.1 程序查询方式300
7.4.2 程序中断方式302
7.4.3 DMA方式307
习题313
习题答案320
第8章 非统考高校知识点补充331
8.1 浮点数的表示范围331
8.2 浮点数的乘除法运算334
8.3 MIPS指令集337
参考文献339