北大計(jì)算機(jī)招簡二_跨考網(wǎng)

計(jì)算機(jī)組成原理

　　【考查目標(biāo)】 1.理解單處理器計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各部件的內(nèi)部工作原理、組成結(jié)構(gòu)以及相互連接方式，具有完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整機(jī)概念。 2.理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層次化結(jié)構(gòu)概念，熟悉硬件與軟件之間的界面，掌握指令集體系結(jié)構(gòu)的基本知識和基本實(shí)現(xiàn)方法。 3.能夠運(yùn)用計(jì)算機(jī)組成的基本原理和基本方法，對有關(guān)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)中的理論和實(shí)際問題進(jìn)行計(jì)算、分析，并能對一些基本部件進(jìn)行簡單設(shè)計(jì)。 一、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述 （一）計(jì)算機(jī)發(fā)展歷程 （二）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu) 1.計(jì)算機(jī)硬件的基本組成 2.計(jì)算機(jī)軟件的分類 3.計(jì)算機(jī)的工作過程 （三）計(jì)算機(jī)性能指標(biāo)、吞吐量、響應(yīng)時(shí)間；CPU時(shí)鐘周期、主頻、CPI、CPU執(zhí)行時(shí)間；MIPS、MFLOPS。 二、數(shù)據(jù)的表示和運(yùn)算 （一）數(shù)制與編碼 1.進(jìn)位計(jì)數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換 2.真值和機(jī)器數(shù) 3.BCD碼 4.字符與字符串 5.校驗(yàn)碼 （二）定點(diǎn)數(shù)的表示和運(yùn)算 1.定點(diǎn)數(shù)的表示、無符號數(shù)的表示；有符號數(shù)的表示。 2.定點(diǎn)數(shù)的運(yùn)算；定點(diǎn)數(shù)的位移運(yùn)算；原碼定點(diǎn)數(shù)的加/減運(yùn)算；補(bǔ)碼定點(diǎn)數(shù)的加/減運(yùn)算；定點(diǎn)數(shù)的乘/除運(yùn)算；溢出概念和判別方法。 （三）浮點(diǎn)數(shù)的表示和運(yùn)算 1.浮點(diǎn)數(shù)的表示；浮點(diǎn)數(shù)的表示范圍；IEEE754標(biāo)準(zhǔn) 2.浮點(diǎn)數(shù)的加/減運(yùn)算 （四）算術(shù)邏輯單元ALU 1.串行加法器和并行加法器 2.算術(shù)邏輯單元ALU的功能和機(jī)構(gòu) 三、存儲器層次機(jī)構(gòu) （一）存儲器的分類 （二）存儲器的層次化結(jié)構(gòu) （三）半導(dǎo)體隨機(jī)存取存儲器 1.SRAM存儲器的工作原理 2.DRAM存儲器的工作原理 （四）只讀存儲器 （五）主存儲器與CPU的連接 （六）雙口RAM和多模塊存儲器

　?。ㄆ撸└咚倬彌_存儲器（Cache） 1.程序訪問的局部 2.Cache的基本工作原理 3.Cache和主存之間的映射方式 4.Cache中主存塊的替換算法 5.Cache寫策略 （八）虛擬存儲器 1.虛擬存儲器的基本概念 2.頁式虛擬存儲器 3.段式虛擬存儲器 4.段頁式虛擬存儲器 5.TLB（快表） 四、指令系統(tǒng) （一）指令格式 1.指令的基本格式 2.定長操作碼指令格式 3.擴(kuò)展操作碼指令格式 （二）指令的尋址方式 1.有效地址的概念 2.數(shù)據(jù)尋址和指令尋址 3.常見尋址方式 （三）CISC和RISC的基本概念 五、中央處理器（CPU） （一）CPU的功能和基本結(jié)構(gòu) （二）指令執(zhí)行過程 （三）數(shù)據(jù)通路的功能和基本結(jié)構(gòu) （四）控制器的功能和工作原理 1.硬布線控制器 2.微程序控制器

　　微程序、微指令和微命令；微指令的編碼方式；微地址的形式方式。 （五）指令流水線 1.指令流水線的基本概念 2.超標(biāo)量和動態(tài)流水線的基本概念 六、總線 （一）總線概述 1.總線的基本概念 2.總線的分類 3.總線的組成及性能指標(biāo) （二）總線仲裁 1.集中仲裁方式 2.分布仲裁方式 （三）總線操作和定時(shí) 1.同步定時(shí)方式 2.異步定時(shí)方式 （四）總線標(biāo)準(zhǔn) 七、輸入輸出（I/O）系統(tǒng) （一）I/O系統(tǒng)基本概念 （二）外部設(shè)備 1.輸入設(shè)備：鍵盤、鼠標(biāo) 2.輸出設(shè)備：顯示器、打印機(jī) 3.外存儲器：硬盤存儲器、磁盤陣列、光盤存儲器 （三）I/O接口（I/O控制器） 1.I/O接口的功能和基本結(jié)構(gòu) 2.I/O端口及其編址 （四）I/O方式 1.程序查詢方式 2.程序中斷方式

　　中斷的基本概念；中斷響應(yīng)過程；中斷處理過程；多重中斷和中斷屏蔽的概念。 3.DMA方式

　　DMA控制器的組成；DMA傳送過程。 4.通道方式

　　操作系統(tǒng)

　　【考查目標(biāo)】 1.了解操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的作用、地位、發(fā)展和特點(diǎn)。 2.理解操作系統(tǒng)的基本概念、原理，掌握操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法與實(shí)現(xiàn)技術(shù)。

　　3.能夠運(yùn)用所學(xué)的操作系統(tǒng)原理、方法與技術(shù)分析問題和解決問題。 一、操作系統(tǒng)概述 （一）操作系統(tǒng)的概念、特征、功能和提供的服務(wù) （二）操作系統(tǒng)的發(fā)展與分類 （三）操作系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境 二、進(jìn)程管理 （一）進(jìn)程與線程 1.進(jìn)程概念 2.進(jìn)程的狀態(tài)與轉(zhuǎn)換 3.進(jìn)程控制 4.進(jìn)程組織 5.進(jìn)程通信

　　共享存儲系統(tǒng)；消息傳遞系統(tǒng)；管道通信。

　　6.線程概念與多線程模型 （二）處理機(jī)調(diào)度 1.調(diào)度的基本概念

　　2.調(diào)度時(shí)機(jī)、切換與過程

　　3.調(diào)度的基本準(zhǔn)則

　　4.調(diào)度方式

　　5.典型調(diào)度算法

　　先來先服務(wù)調(diào)度算法；短作業(yè)（短任務(wù)、短進(jìn)程、短線程）優(yōu)先調(diào)度算法；時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法；優(yōu)先級調(diào)度算法；高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法；多級反饋隊(duì)列調(diào)度算法。 （三）進(jìn)程同步 1.進(jìn)程同步的基本概念 2.實(shí)現(xiàn)臨界區(qū)互斥的基本方法

　　軟件實(shí)現(xiàn)方法；硬件實(shí)現(xiàn)方法。 3.信號量 4.管程 5.經(jīng)典同步問題

　　生產(chǎn)者-消費(fèi)者問題；讀者-寫者問題；哲學(xué)家進(jìn)餐問題。 （四）死鎖 1.死鎖的概念 2.死鎖處理策略 3.死鎖預(yù)防 4.死鎖避免

　　系統(tǒng)安全狀態(tài)：銀行家算法。 5.死鎖檢測和解除 三、內(nèi)存管理 （一）內(nèi)存管理基礎(chǔ) 1.內(nèi)存管理概念

　　程序裝入與鏈接；邏輯地址與物理地址空間；內(nèi)存保護(hù)。 2.交換與覆蓋 3.連續(xù)分配管理方式

　　單一連續(xù)分配；分區(qū)分配。 4.非連續(xù)分配管理方式

　　分頁管理方式；分段管理方式；段頁式管理方式。 （二）虛擬內(nèi)存管理 1.虛擬內(nèi)存基本概念 2.請求分頁管理方式 3.頁面置換算法

　　最佳置換算法（OPT）；先進(jìn)先出置換算法（FIFO）；最近最少使用置換算法（LRU）；時(shí)鐘置換算法（CLOCK）。 4.頁面分配策略 5.抖動

　　抖動現(xiàn)象；工作集。 6.請求分段管理方式 7.請求段頁式管理方式 四、文件管理 （一）文件系統(tǒng)基礎(chǔ) 1.文件概念 2.文件結(jié)構(gòu)

　　順序文件；索引文件；索引順序文件。 3.目錄結(jié)構(gòu)

　　文件控制塊和索引節(jié)點(diǎn)；單級目錄結(jié)構(gòu)和兩級目錄結(jié)構(gòu)；樹形目錄結(jié)構(gòu)；圖形目錄結(jié)構(gòu)。 4.文件共享

　　共享動機(jī)；共享方式；共享語義。

　　5.文件保護(hù)

　　訪問類型；訪問控制。 （二）文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 1.文件系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu) 2.目錄實(shí)現(xiàn) 3.文件實(shí)現(xiàn) （三）磁盤組織與管理 1.磁盤的結(jié)構(gòu) 2.磁盤調(diào)度算法 3.磁盤的管理 五、輸入輸出（I/O）管理 （一）I/O管理概述 1.I/O設(shè)備 2.I/O管理目標(biāo) 3.I/O管理功能 4.I/O應(yīng)用接口 5.I/O控制方式 （二）I/O核心子系統(tǒng) 1.I/O調(diào)度概念 2.高速緩存與緩沖區(qū) 3.設(shè)備分配與回收 4.假脫機(jī)技術(shù)（SPOOLing） 5.出錯處理