2025王道考研 计算机组成原理考研复习指导

本书是计算机专业硕士研究生入学考试”计算机组成原理”课程的复习用书，内容包括计算机系统概述、数据的表示和运算、存储系统、指令系统、中央处理器、总线、输入/输出系统等。全书严格按照最新计算机考研大纲的计算机组成原理部分，对大纲所涉及的知识点进行集中梳理，力求内容精练、重点突出、深入浅出。书中精选了各名校的历年考研真题，给出了详细的解题思路，并且采用了”书本＋在线”的学习方式和网上答疑方式。本书可作为考生参加计算机专业硕士研究生入学考试的复习用书，也可作为计算机专业学生学习组成原理的辅导用书。

第1章  计算机系统概述 1
*1.1  计算机发展历程 1
*1.1.1  计算机硬件的发展 1
*1.1.2  计算机软件的发展 2
1.2  计算机系统层次结构 2
1.2.1  计算机系统的组成 2
1.2.2  计算机硬件 3
1.2.3  计算机软件 5
1.2.4  计算机系统的层次结构 6
1.2.5  计算机系统的工作原理 7
1.2.6  本节习题精选 8
1.2.7  答案与解析 10
1.3  计算机的性能指标 12
1.3.1  计算机的主要性能指标 12
1.3.2  几个专业术语 15
1.3.3  本节习题精选 15
1.3.4  答案与解析 19
1.4  本章小结 23
1.5  常见问题和易混淆知识点 24
第2章  数据的表示和运算 26
2.1  数制与编码 26
2.1.1  进位计数制及其相互转换 26
2.1.2  定点数的编码表示 29
2.1.3  整数的表示 31
2.1.4  C语言中的整数类型及类型转换 32
2.1.5  本节习题精选 34
2.1.6  答案与解析 36
2.2  运算方法和运算电路 39
2.2.1  基本运算部件 39
2.2.2  定点数的移位运算 41
2.2.3  定点数的加减运算 41
2.2.4  定点数的乘除运算 44
2.2.5  本节习题精选 46
2.2.6  答案与解析 50
2.3  浮点数的表示与运算 55
2.3.1  浮点数的表示 55
2.3.2  浮点数的加减运算 59
2.3.3  C语言中的浮点数类型 60
2.3.4  数据的大小端和对齐存储 61
2.3.5  本节习题精选 62
2.3.6  答案与解析 69
2.4  本章小结 77
2.5  常见问题和易混淆知识点 78
第3章  存储系统 80
3.1  存储器概述 80
3.1.1  存储器的分类 80
3.1.2  存储器的性能指标 81
3.1.3  多级层次的存储系统 82
3.1.4  本节习题精选 83
3.1.5  答案与解析 84
3.2  主存储器 85
3.2.1  SRAM芯片和DRAM芯片 85
3.2.2  只读存储器 88
3.2.3  主存储器的基本组成 89
3.2.4  多模块存储器 90
3.2.5  本节习题精选 92
3.2.6  答案与解析 96
3.3  主存储器与CPU的连接 101
3.3.1  连接原理 101
3.3.2  主存容量的扩展 101
3.3.3  存储芯片的地址分配和片选 103
3.3.4  存储器与CPU的连接 104
3.3.5  本节习题精选 104
3.3.6  答案与解析 106
3.4  外部存储器 109
3.4.1  磁盘存储器 109
3.4.2  固态硬盘 111
3.4.3  本节习题精选 112
3.4.4  答案与解析 113
3.5  高速缓冲存储器 115
3.5.1  程序访问的局部性原理 115
3.5.2  Cache的基本工作原理 117
3.5.3  Cache和主存的映射方式 118
3.5.4  Cache中主存块的替换算法 122
3.5.5  Cache的一致性问题 123
3.5.6  本节习题精选 124
3.5.7  答案与解析 130
3.6  虚拟存储器 137
3.6.1  虚拟存储器的基本概念 137
3.6.2  页式虚拟存储器 138
3.6.3  段式虚拟存储器 141
3.6.4  段页式虚拟存储器 142
3.6.5  虚拟存储器与Cache的比较 142
3.6.6  本节习题精选 142
3.6.7  答案与解析 148
3.7  本章小结 153
3.8  常见问题和易混淆知识点 154
第4章  指令系统 155
4.1  指令系统 155
4.1.1  指令集体系结构 155
4.1.2  指令的基本格式 156
4.1.3  定长操作码指令格式 157
4.1.4  扩展操作码指令格式 158
4.1.5  指令的操作类型 158
4.1.6  本节习题精选 159
4.1.7  答案与解析 161
4.2  指令的寻址方式 164
4.2.1  指令寻址和数据寻址 164
4.2.2  常见的数据寻址方式 165
4.2.3  本节习题精选 169
4.2.4  答案与解析 177
4.3  程序的机器级代码表示 183
4.3.1  常用汇编指令介绍 184
4.3.2  选择语句的机器级表示 189
4.3.3  循环语句的机器级表示 190
4.3.4  过程调用的机器级表示 191
4.3.5  本节习题精选 194
4.3.6  答案与解析 198
4.4  CISC和RISC的基本概念 200
4.4.1  复杂指令系统计算机（CISC） 201
4.4.2  精简指令系统计算机（RISC） 201
4.4.3  CISC和RISC的比较 201
4.4.4  本节习题精选 202
4.4.5  答案与解析 203
4.5  本章小结 203
4.6  常见问题和易混淆知识点 204
第5章  中央处理器 205
5.1  CPU的功能和基本结构 205
5.1.1  CPU的功能 205
5.1.2  CPU的基本结构 206
5.1.3  CPU的寄存器 206
5.1.4  本节习题精选 207
5.1.5  答案与解析 209
5.2  指令执行过程 212
5.2.1  指令周期 212
5.2.2  指令周期的数据流 213
5.2.3  指令执行方案 214
5.2.4  本节习题精选 215
5.2.5  答案与解析 217
5.3  数据通路的功能和基本结构 218
5.3.1  数据通路的功能 218
5.3.2  数据通路的组成 218
5.3.3  数据通路的基本结构 219
5.3.4  数据通路的操作举例 220
5.3.5  本节习题精选 221
5.3.6  答案与解析 228
5.4  控制器的功能和工作原理 234
5.4.1  控制器的结构和功能 234
5.4.2  硬布线控制器 235
5.4.3  微程序控制器 235
5.4.4  本节习题精选 239
5.4.5  答案与解析 243
5.5  异常和中断机制 247
5.5.1  异常和中断的基本概念 247
5.5.2  异常和中断的分类 247
5.5.3  异常和中断响应过程 249
5.5.4  本节习题精选 249
5.5.5  答案与解析 251
5.6  指令流水线 252
5.6.1  指令流水线的基本概念 252
5.6.2  流水线的基本实现 253
5.6.3  流水线的冒险与处理 254
5.6.4  流水线的性能指标 258
5.6.5  高级流水线技术 258
5.6.6  本节习题精选 259
5.6.7  答案与解析 265
5.7  多处理器的基本概念 273
5.7.1  SISD、SIMD、MIMD的基本概念 273
5.7.2  硬件多线程的基本概念 274
5.7.3  多核处理器的基本概念 274
5.7.4  共享内存多处理器的基本概念 275
5.7.5  本节习题精选 276
5.7.6  答案与解析 277
5.8  本章小结 278
5.9  常见问题和易混淆知识点 279
第6章  总线 280
6.1  总线概述 280
6.1.1  总线基本概念 280
6.1.2  总线的分类 281
6.1.3  系统总线的结构 282
*6.1.4  常见的总线标准 282
6.1.5  总线的性能指标 283
6.1.6  本节习题精选 284
6.1.7  答案与解析 287
6.2  总线事务和定时 290
6.2.1  总线事务 290
6.2.2  总线定时 290
6.2.3  本节习题精选 292
6.2.4  答案与解析 294
6.3  本章小结 296
6.4  常见问题和易混淆知识点 296
第7章  输入/输出系统 297
*7.1  I/O系统基本概念 297
*7.1.1  输入/输出系统 297
*7.1.2  I/O控制方式 298
*7.1.3  外部设备 298
*7.1.4  本节习题精选 299
*7.1.5  答案与解析 300
7.2  I/O接口 300
7.2.1  I/O接口的功能 300
7.2.2  I/O接口的基本结构 300
7.2.3  I/O接口的类型 301
7.2.4  I/O端口及其编址 301
7.2.5  本节习题精选 302
7.2.6  答案与解析 304
7.3  I/O方式 305
7.3.1  程序查询方式 305
7.3.2  程序中断方式 307
7.3.3  DMA方式 311
7.3.4  本节习题精选 315
7.3.5  答案与解析 323
7.4  本章小结 332
7.5  常见问题和易混淆知识点 332
参考文献 334