2018版计算机组成原理高分笔记（第6版）

　　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。读者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点，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覆盖统考大纲的所有内容外，还包括了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。 （编辑邮箱：jinacmp@163.com）

　　天勤论坛，取名自古训“天道酬勤”，意为考研路上，困苦实多，然而天自有道，勤恳付出者，必有应得之酬劳。天勤论坛由浙大、北航等多所计算机专业名校的研究生创办，团队所有成员皆亲身经历过计算机专业考研的磨炼，于是本着为考生服务的热情，共同搭建了此交流平台。

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
知识点1 入门知识 2
入门知识1：门电路 2
入门知识2：三态门 5
入门知识3：片选译码器 5
入门知识4：那些可怕的专业术语 6
入门知识5：与存储相关的那些名词 7
入门知识6：与字、字长相关的那些名词 7
入门知识7：与周期相关的那些名词 8
知识点2 计算机的发展历史 8
1.2 计算机系统层次结构 11
知识点3 计算机硬件的基本组成 11
知识点4 计算机软件的分类 16
知识点5 计算机的工作过程 17
知识点6 计算机系统的层次结构 17
知识点7 计算机系统的基本组成 18
1.3 计算机性能指标 19
知识点8 计算机性能指标 19
习题 20
习题答案 23
第2章 数据的表示和运算 25
大纲要求 25
考点与要点分析 25
核心考点 25
基础要点 26
本章知识体系框架图 26
知识点讲解 26
2.1 数制与编码 26
知识点9 进位计数制及其相互转换 26
知识点10 真值和机器数 29
知识点11 BCD码 29
知识点12 字符和字符串 29
知识点13 校验码 30
2.2 定点数的表示和运算 34
知识点14 定点数的表示 34
知识点15 定点数的运算 38
2.3 浮点数的表示和运算 59
知识点16 浮点数的表示 59
知识点17 浮点数的加/减运算 61
2.4 算术逻辑单元 64
知识点18 串行加法器和并行加法器 64
知识点19 算术逻辑单元的功能和结构 67
习题 69
习题答案 75
第3章 存储器层次结构 83
大纲要求 83
考点与要点分析 83
核心考点 83
基础要点 84
本章知识体系框架图 84
知识点讲解 84
3.1 存储器的分类 84
知识点20 存储器的分类 84
3.2 存储器的层次化结构 87
知识点21 存储器的层次化结构 87
3.3 半导体随机存取存储器88
知识点22 半导体随机存取存储器基本概念 88
知识点23 SRAM 89
知识点24 DRAM 90
知识点25 只读存储器 94
知识点26 Flash存储器 95
3.4 主存储器与CPU的连接 96
知识点27 主存储器与CPU的连接 96
3.5 双口RAM和多模块存储器 101
知识点28 双口RAM和多模块存储器 101
3.6 高速缓冲存储器 104
知识点29 Cache的基本工作原理 104
知识点30 Cache和主存之间的映射方式 107
知识点31 Cache中主存块的替换算法 113
知识点32 Cache写操作策略 114
3.7 虚拟存储器 115
知识点33 虚拟存储器的基本概念 115
知识点34 页式虚拟存储器 115
知识点35 段式虚拟存储器 116
知识点36 段页式虚拟存储器 116
知识点37 TLB（快表） 116
3.8 外存储器 119
知识点38 外存储器 119
习题 124
习题答案 131
第4章 指令系统 143
大纲要求 143
考点与要点分析 143
核心考点 143
基础要点 143
本章知识体系框架图 144
知识点讲解 144
4.1 指令格式 144
知识点39 指令的基本格式 144
知识点40 定长操作码指令格式 145
知识点41 不定长操作码指令格式 148
4.2 指令的寻址方式 149
知识点42 数据寻址和指令寻址 149
知识点43 常见寻址方式 150
4.3 CISC和RISC的基本概念 159
知识点44 CISC和RISC的基本概念 159
习题 161
习题答案 168
第5章 中央处理器 179
大纲要求 179
考点与要点分析 179
核心考点 179
基础要点 179
本章知识体系框架图 180
知识点讲解 180
5.1 CPU的功能和基本结构180
知识点45 CPU的功能 180
知识点46 CPU的基本结构 181
知识点47 CPU中的主要寄存器 182
5.2 指令执行过程 184
知识点48 指令周期 184
知识点49 指令的执行过程与信息流 185
5.3 数据通路的功能和基本结构（了解即可） 186
知识点50 数据通路的功能和基本结构 186
5.4 控制器的功能和工作原理187
知识点51 控制单元的功能 187
知识点52 控制单元的设计 192
5.5 指令流水线 199
知识点53 指令流水线的基本概念 199
知识点54 指令流水线的基本实现 200
知识点55 超标量和动态流水线的基本概念 203
5.6 中断系统 204
知识点56 中断系统 204
习题 210
习题答案 215
第6章 总线 224
大纲要求 224
考点与要点分析 224
核心考点 224
基础要点 224
本章知识体系框架图 225
知识点讲解 225
6.1 总线概述 225
知识点57 总线的基本概念 225
知识点58 总线的分类 226
知识点59 总线的组成及性能指标 227
知识点60 总线的结构 228
6.2 总线仲裁 229
知识点61 集中仲裁方式 229
知识点62 分布仲裁方式 232
6.3 总线操作和定时 232
知识点63 总线周期的概念 232
知识点64 同步定时方式 232
知识点65 异步定时方式 234
6.4 总线标准 235
知识点66 总线标准 235
习题 236
习题答案 239
第7章 输入/输出系统 242
大纲要求 242
考点与要点分析 242
核心考点 242
基础要点 242
本章知识体系框架图 243
知识点讲解 243
7.1 I/O系统基本概念243
知识点67 I/O系统基本概念 243
7.2 外部设备 246
知识点68 I/O设备分类 246
知识点69 输入设备 246
知识点70 输出设备 247
7.3 I/O接口（I/O控制器） 248
知识点71 I/O接口基础知识 248
知识点72 I/O接口的功能和基本结构 248
知识点73 I/O端口及其编址 250
7.4 I/O方式 250
知识点74 程序查询方式 250
知识点75 程序中断方式 253
知识点76 DMA方式 257
习题 263
习题答案 267
第8章 非统考高校知识点补充 273
知识点77 浮点数的表示范围 273
知识点78 浮点数的乘除法运算 276
附录 279
附录A 历年真题分值、考点统计表 279
附录B 历年真题考点索引表 282
参考文献 283