同等學(xué)歷加試計(jì)算機(jī)組成原理

1、計(jì)算機(jī)組成原理大綱一、MIPS 匯編語言基礎(chǔ)內(nèi)容：基本運(yùn)算指令：加法、加立即數(shù)、減法、邏輯運(yùn)算12345讀寫器指令分支指令函數(shù)調(diào)用的基本方法函數(shù)調(diào)用中的寄存器約定要求：掌握匯編語言的基本指令及功能，學(xué)會(huì)將基本的 C 語言語句轉(zhuǎn)換成匯編指令。理解匯編指令設(shè)計(jì)原理、寄存器使用規(guī)范，掌握 MIPS 匯編語言中實(shí)現(xiàn)函數(shù)調(diào)用、理解函數(shù)調(diào)用的寄存器約定二、機(jī)器語言指令格式及設(shè)計(jì)原則內(nèi)容：指令格式的設(shè)計(jì)原則R-指令格式 I-指令格式 J-指令格式要求： 掌握 MIPS 指令格式、了解指令格式的設(shè)計(jì)1234三、浮點(diǎn)數(shù)表示內(nèi)容：浮點(diǎn)數(shù)的基本表示方1234范表示0 附近浮點(diǎn)數(shù)的表示：非規(guī)范表示正負(fù)無窮浮點(diǎn)數(shù)的表示

2、無意義數(shù)的表示要求：掌握浮點(diǎn)數(shù)表示的 IEEE 754 標(biāo)準(zhǔn)、了解浮點(diǎn)數(shù)表示設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的制定原則通過對(duì)實(shí)際需求的分析，理解浮點(diǎn)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)原則四、程序的編譯、匯編、程序的裝入、運(yùn)行內(nèi)容：程序的編譯程序的匯編程序的程序的裝入程序的運(yùn)行要求：程序的編譯、匯編與12345、相對(duì)地址與絕對(duì)地址對(duì)于方法、程序的裝入與運(yùn)行的影響、通過實(shí)際分析一段程序的代碼，理解程序五、數(shù)字邏輯基礎(chǔ)內(nèi)容：同步數(shù)字系統(tǒng)1234狀態(tài)單元基本組合邏輯組合邏輯塊要求：掌握數(shù)字邏輯塊。了解組合邏輯的構(gòu)建方式、通過簡單的邏輯塊構(gòu)建復(fù)雜的邏輯功能的方法。【重點(diǎn)難點(diǎn)】：利用基本邏輯塊構(gòu)建復(fù)雜邏輯塊、有限狀態(tài)機(jī)【學(xué)生掌握要點(diǎn)】：通過上機(jī)實(shí)踐、

3、學(xué)習(xí)數(shù)字邏輯電路的設(shè)計(jì)方法六、單周期指令的 CPU 設(shè)計(jì)內(nèi)容：數(shù)據(jù)通道的基本組成單元基本算術(shù)邏輯指令的數(shù)據(jù)通道1234567內(nèi)存與寄存器指令的數(shù)據(jù)通道設(shè)計(jì)跳轉(zhuǎn)指令的數(shù)據(jù)通道設(shè)計(jì)基本算術(shù)邏輯指令的控制位及其值內(nèi)存與寄存器指令的控制位及其值跳轉(zhuǎn)指令的控制位及其值要求：掌握計(jì)算機(jī)處理器（CPU）的數(shù)據(jù)通道設(shè)計(jì)和控制通道設(shè)計(jì)七、流水線處理機(jī)設(shè)計(jì)內(nèi)容：流水線處理機(jī)的基本概念12345流水線設(shè)計(jì)所的三類困境結(jié)構(gòu)困境解決方法控制困境解決方法數(shù)據(jù)困境解決方法要求：理解計(jì)算機(jī)流水線處理器（CPU）結(jié)構(gòu)、流水線的基本概念、三類困境的解決辦法八、系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容：Cache 的需求分析1234567直接Cache 設(shè)計(jì)

4、全關(guān)聯(lián)Cache 設(shè)計(jì)N 路組關(guān)聯(lián)系 Cache 設(shè)計(jì) 虛擬內(nèi)存的需求和現(xiàn)代應(yīng)用頁表結(jié)構(gòu)與頁表緩存 TLB要求：掌握計(jì)算機(jī)高速緩存系統(tǒng)（Cache）設(shè)計(jì)、三種關(guān)聯(lián)形式的 Cache 的原理、計(jì)算機(jī)虛擬內(nèi)存（Virtual Memory）設(shè)計(jì)、虛擬內(nèi)存與頁表關(guān)聯(lián)，TLB 及其關(guān)聯(lián)方法九、I/O 系統(tǒng)：輪詢與中斷內(nèi)容：擴(kuò)展內(nèi)存地址實(shí)現(xiàn) I/O 操作123456789101112輸入/輸出速度不匹配問題及解決方案輪詢方式實(shí)現(xiàn)輸入/輸出中斷方式實(shí)現(xiàn)輸入/輸出設(shè)備共享兩臺(tái)計(jì)算機(jī)間通訊 多臺(tái)計(jì)算機(jī)間的通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議初探磁盤的類型、構(gòu)造磁盤的性能與參數(shù)磁盤陣列的優(yōu)點(diǎn)與問題磁盤陣列可靠性提高方法：冗余要求

5、：了解計(jì)算機(jī)輸入輸出系統(tǒng)的基本概念、問題及解決方法、掌握輪詢與中斷方式實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)外設(shè)的輸入輸出的方法、了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本原理、數(shù)據(jù)包格式與協(xié)議，了解磁盤的基本類型、構(gòu)造、性能參數(shù)，磁盤陣列與冗余磁盤陣列課程教學(xué)方式：多教學(xué)、課堂授課與仿真實(shí)驗(yàn)相結(jié)合與主要參考書目：Patterson 等編著，等譯計(jì)算機(jī)組成與設(shè)計(jì)，2000.7參考文獻(xiàn)：Patterson, David A.;Ditzel, David R.(1980). The case for the reduced instruction set computer.ACM SIGARCH Computer Architecture News8(6): 2533.David A. Patterson and Carlo H. Sequin, RISC I: A Reduced Instruction Set VLSIComputerProceedings of the 8nnual symium on Computer Architecture, 1981.David A. Patterson, Garth Gibson, and Randy H. Katz: A Case