本書是王道考研係列中關於計算機考研專業基礎課程“計算機組成原理”的復習參考書,是目前市麵上的*威性參考圖書,已經過多年的檢驗,深受讀者歡迎與喜愛。
本書是計算機專業研究生入學考試“計算機組成原理”課程的復習用書,內容包括計算機係統概述、數據的錶示和運算、存儲係統、指令係統、中央處理器、總綫、輸入/輸齣係統。全書嚴格按照*新計算機統考大綱的計算機組成原理部分,對大綱所涉及的知識點進行集中梳理,力求內容精煉、重點突齣、深入淺齣。本書精選各名校的曆年考研真題,並給齣詳細的解題思路,力求實現講練結閤、靈活掌握、舉一反三的功效。通過本書“書本+在綫”的學習方式和網上答疑方式,讀者在使用本書時遇到的任何疑難點,都可以在王道論壇發帖與道友互動。本書可作為考生參加計算機專業研究生入學考試的備考復習用書,也可作為計算機專業的學生學習計算機組成原理課程的輔導用書。
王道論壇專注於計算機專業學生考研和就業的社區,由國內名校計算機研究生共同創辦,緻力於給報考計算機專業碩士研究生的學生提供幫助和指導。主要作者趙霖,本科畢業於中南大學,研究生畢業於哈爾濱工業大學,現為王道論壇主要負責人,曾齣版圖書多種。王道論壇http://www.cskaoyan.com/,專營計算機考研與培訓。
目 錄
第1章 計算機係統概述 1
1.1 計算機發展曆程 1
1.1.1 計算機硬件的發展 1
1.1.2 計算機軟件的發展 2
1.1.3 計算機的分類與發展方嚮 2
1.1.4 本節習題精選 3
1.1.5 答案與解析 3
1.2 計算機係統層次結構 4
1.2.1 計算機係統的組成 4
1.2.2 計算機硬件的基本組成 4
1.2.3 計算機軟件的分類 7
1.2.4 計算機的工作過程 7
1.2.5 計算機係統的多級層次結構 8
1.2.6 本節習題精選 8
1.2.7 答案與解析 10
1.3 計算機的性能指標 12
1.3.1 計算機的主要性能指標 12
1.3.2 幾個專業術語的概念 14
1.3.3 本節習題精選 14
1.3.4 答案與解析 17
1.4 本章小節 19
1.5 常見問題和易混淆知識點 21
第2章 數據的錶示和運算 23
2.1 數製與編碼 24
2.1.1 進位計數製及其相互轉換 24
2.1.2 真值和機器數 26
2.1.3 BCD碼 26
2.1.4 字符與字符串 26
2.1.5 校驗碼 27
2.1.6 本節習題精選 30
2.1.7 答案與解析 32
2.2 定點數的錶示與運算 35
2.2.1 定點數的錶示 35
2.2.2 定點數的運算 38
2.2.3 強製類型轉換 45
2.2.4 本節習題精選 47
2.2.5 答案與解析 52
2.3 浮點數的錶示與運算 59
2.3.1 浮點數的錶示 59
2.3.2 浮點數的加減運算 62
2.3.3 本節習題精選 64
2.3.4 答案與解析 68
2.4 算術邏輯單元ALU 75
2.4.1 串行加法器和並行加法器 75
2.4.2 算術邏輯單元的功能和結構 79
2.4.3 本節習題精選 80
2.4.4 答案與解析 81
2.5 本章小結 82
2.6 常見問題和易混淆知識點 83
第3章 存儲係統 86
3.1 存儲器的層次結構 87
3.1.1 存儲器的分類 87
3.1.2 存儲器的性能指標 88
3.1.3 本節習題精選 88
3.1.4 答案與解析 89
3.2 存儲器的層次化結構 90
3.2.1 多級存儲係統 90
3.2.2 本節習題精選 91
3.2.3 答案與解析 91
3.3 半導體隨機存儲器 92
3.3.1 半導體存儲芯片 92
3.3.2 SRAM存儲器和DRAM存儲器 93
3.3.3 隻讀存儲器 95
3.3.4 本節習題精選 96
3.3.5 答案與解析 98
3.4 主存儲器與CPU的連接 101
3.4.1 連接原理 101
3.4.2 主存容量的擴展 101
3.4.3 存儲芯片的地址分配和片選 103
3.4.4 存儲器與CPU的連接 104
3.4.5 本節習題精選 104
3.4.6 答案與解析 107
3.5 雙口RAM和多模塊存儲器 112
3.5.1 雙端口RAM 112
3.5.2 多模塊存儲器 112
3.5.3 本節習題精選 114
3.5.4 答案與解析 116
3.6 高速緩衝存儲器 118
3.6.1 程序訪問的局部性原理 118
3.6.2 Cache的基本工作原理 118
3.6.3 Cache和主存的映射方式 119
3.6.4 Cache中主存塊的替換算法 122
3.6.5 Cache寫策略 122
3.6.6 本節習題精選 123
3.6.7 答案與解析 126
3.7 虛擬存儲器 132
3.7.1 虛擬存儲器的基本概念 132
3.7.2 頁式虛擬存儲器 133
3.7.3 段式虛擬存儲器 134
3.7.4 段頁式虛擬存儲器 134
3.7.5 快錶TLB 135
3.7.6 虛擬存儲器與Cache的比較 135
3.7.7 本節習題精選 135
3.7.8 答案與解析 139
3.8 本章小結 143
3.9 常見問題和易混淆知識點 144
第4章 指令係統 146
4.1 指令格式 146
4.1.1 指令的基本格式 146
4.1.2 定長操作碼指令格式 148
4.1.3 擴展操作碼指令格式 148
4.1.4 本節習題精選 149
4.1.5 答案與解析 151
4.2 指令尋址方式 154
4.2.1 指令尋址和數據尋址 154
4.2.2 常見的數據尋址方式 154
4.2.3 本節習題精選 158
4.2.4 答案與解析 164
4.3 CISC和RISC的基本概念 170
4.3.1 復雜指令係統計算機CISC 170
4.3.2 精簡指令係統計算機RISC 170
4.3.3 CISC和RISC的比較 171
4.3.4 本節習題精選 172
4.3.5 答案與解析 172
4.4 本章小結 173
4.5 常見問題和易混淆知識點 174
第5章 中央處理器 176
5.1 CPU的功能和基本結構 176
5.1.1 CPU的功能 176
5.1.2 CPU的基本結構 177
5.1.3 本節習題精選 178
5.1.4 答案與解析 180
5.2 指令執行過程 182
5.2.1 指令周期 182
5.2.2 指令周期的數據流 183
5.2.3 指令執行方案 185
5.2.4 本節習題精選 185
5.2.5 答案與解析 187
5.3 數據通路的功能和基本結構 189
5.3.1 數據通路的功能 189
5.3.2 數據通路的基本結構 189
5.3.3 本節習題精選 191
5.3.4 答案與解析 196
5.4 控製器的功能和工作原理 202
5.4.1 控製器的結構和功能 202
5.4.2 硬布綫控製器 202
5.4.3 微程序控製器 206
5.4.4 本節習題精選 212
5.4.5 答案與解析 215
5.5 指令流水綫 218
5.5.1 指令流水綫的基本概念 218
5.5.2 流水綫的分類 220
5.5.3 影響流水綫的因素 221
5.5.4 流水綫的性能指標 222
5.5.5 超標量流水綫的基本概念 223
5.5.6 本節習題精選 224
5.5.7 答案與解析 228
5.7 常見問題和易混淆知識點 236
第6章 總綫 237
6.1 總綫概述 237
6.1.1 總綫基本概念 237
6.1.2 總綫的分類 238
6.1.3 係統總綫的結構 238
6.1.4 總綫的性能指標 240
6.1.5 本節習題精選 240
6.1.6 答案與解析 243
6.2 總綫仲裁 245
6.2.1 集中仲裁方式 245
6.2.2 分布仲裁方式 247
6.2.3 本節習題精選 247
6.2.4 答案與解析 248
6.3 總綫操作和定時 249
6.3.1 總綫傳輸的4個階段 249
6.3.2 同步定時方式 249
6.3.3 異步定時方式 249
6.3.4 本節習題精選 250
6.3.5 答案與解析 251
6.4 總綫標準 252
6.4.1 常見的總綫標準 252
6.4.2 本節習題精選 253
6.4.3 答案與解析 254
6.5 本章小結 254
6.6 常見問題和易混淆知識點 255
第7章 輸入/輸齣係統 256
7.1 I/O係統基本概念 256
7.1.1 輸入/輸齣係統 256
7.1.2 I/O控製方式 257
7.1.3 本節習題精選 257
7.1.4 答案與解析 258
7.2 外部設備 258
7.2.1 輸入設備 258
7.2.2 輸齣設備 258
7.2.3 外存儲器 260
7.2.4 本節習題精選 262
7.2.5 答案與解析 264
7.3 I/O接口 266
7.3.1 I/O接口的功能 266
7.3.2 I/O接口的基本結構 266
7.3.3 I/O接口的類型 267
7.3.4 I/O端口及其編址 267
7.3.5 本節習題精選 267
7.3.6 答案與解析 268
7.4 I/O方式 269
7.4.1 程序查詢方式 270
7.4.2 程序中斷方式 270
7.4.3 DMA方式 275
7.4.4 本節習題精選 278
7.4.5 答案與解析 283
7.5 本章小結 290
7.6 常見問題和易混淆知識點 291
參考文獻 278
我個人對學習資料的要求,除瞭內容準確外,還非常看重其“前瞻性”和“應用性”。對於計算機組成原理這種與硬件緊密相關的學科,如果隻談理論,脫離瞭最新的技術趨勢,學習效果會大打摺扣。這本書的價值就在於它將經典的馮·諾依曼體係結構與現代高性能計算的特點進行瞭很好的融閤。它沒有迴避像GPU並行計算模型這類較新的議題,而是用一個專門的章節來闡述現代處理器中SIMD和多綫程的概念如何影響我們對傳統指令集的理解。特彆值得一提的是,它在討論“虛擬存儲器”時,不僅講瞭頁錶和TLB的結構,還非常及時地引入瞭現代操作係統中“大頁(Huge Pages)”的概念及其對性能的影響,這對於我們準備報考研究方嚮與係統底層的同學來說,簡直是雪中送炭。它提供的不隻是考試答案,更像是一份通往更深層次學習的“橋梁”,引導我們思考知識是如何在實際工程中演進和應用的,這種與時俱進的視角,是很多老舊復習資料所不具備的。
评分這本書的裝幀和紙張質量也讓人印象深刻,要知道,考研復習是一個持久戰,書籍需要反復翻閱,甚至需要在上麵做大量的批注和摺角標記。這本教材的紙張選擇得非常好,不是那種一寫字就洇墨的劣質紙張,即使用較粗的記號筆做重點標記,也不會透過背麵影響閱讀。裝訂也十分牢固,我每天都帶著它在圖書館和宿捨之間往返,翻閱次數極多,至今沒有齣現散頁或脫膠的現象,這在動輒幾百頁的專業書籍中是很重要的品質保證。另外,它的索引設計也體現瞭編者的用心,除瞭標準的章節索引外,它還增加瞭一個“關鍵詞快速查找錶”,如果我隻想復習某個特定術語的定義和考點,可以直接通過這個列錶定位到相關頁碼,極大地節省瞭查閱時間。總而言之,這不僅是一本學習資料,更像是一件精心打造的“學習工具”,它的物理質量和內在內容的緊密結閤,讓整個復習過程變得更加高效和愉快。
评分說實話,我是一個對細節非常敏感的讀者,如果一本書裏有太多模糊不清的錶述,或者知識點之間的銜接不自然,我就會感到非常焦慮。這本書在這方麵做得非常齣色,它仿佛是為每一個有疑慮的考生量身定做的“知識點除錯指南”。比如在講解“流水綫 Hazards”時,很多書隻停留在數據冒險、控製冒險的分類,但這本書深入探討瞭如何通過“指令調度”和“氣泡插入”來緩解這些問題,並給齣瞭具體的時序圖,精確到每一個時鍾周期內寄存器的讀寫狀態。這種對“底層機製”的透徹剖析,讓我對計算機體係結構有瞭更深層次的理解,而不是停留在錶麵。此外,書中對一些容易混淆的概念,比如“DMA與中斷方式的數據傳輸效率對比”,它直接用圖錶對比瞭CPU乾預的次數和總傳輸時間,用數據說話,避免瞭主觀判斷的偏差。閱讀過程中的流暢度非常高,文字精煉,邏輯嚴密,基本沒有遇到需要反復迴溯纔能理解的“拗口”句子,給人一種非常可靠、值得信賴的感覺。
评分我之前用過好幾本市麵上主流的復習資料,坦白說,很多都是把曆年的真題東拼西湊,或者把基礎教材的內容稍微修改一下就拿齣來賣瞭。但拿到這本書後,立刻能感覺到它在“精煉”和“深化”上下瞭很大功夫。它的習題部分尤其值得稱贊,不是那種隻有答案解析而缺乏過程引導的簡單題目堆砌。每一個例題的解析,都像是一次完整的思維構建過程。我印象特彆深的是在處理“Cache一緻性協議”這種抽象概念時,它沒有直接拋齣復雜的算法描述,而是設計瞭一個非常生活化的場景模擬,用多個處理器試圖同時修改同一塊數據的情景,逐步引入MESI協議的各個狀態轉換,讓人仿佛置身於多核係統中觀察數據流動。這種“以小見大”的講解策略,極大地降低瞭理解難度。更重要的是,它對“考點預測”的把握相當精準,很多它在章節末尾標注為“高頻考點”或“易錯點辨析”的地方,事後證明在當年的考試中確實齣現瞭原型題或變體,這說明編者對考試風嚮的把握非常到位,絕對不是閉門造車的結果。
评分這本書的封麵設計還挺吸引人的,那種深沉的藍配上亮眼的黃色標題字,一看就知道是針對考研這種嚴肅的考試準備的。我當時在書店裏隨便翻瞭翻,被它那種“直擊要害”的氣質給吸引住瞭。首先吸引我的是它對知識點的梳理方式,不像有些教材那樣堆砌概念,而是用一種非常清晰的脈絡圖把整個計算機組成原理的體係給勾勒齣來瞭。比如,在講到存儲器的層次結構時,它不是簡單地羅列SRAM和DRAM的特性,而是通過一個動態的流程圖展示瞭CPU如何逐級訪問緩存、主存,最後到輔助存儲,中間穿插瞭各種時間延遲和命中率的分析,邏輯性極強。我記得特彆清楚的是,它對“指令係統”這一章的處理,引入瞭幾個經典的RISC和CISC架構的案例進行對比分析,這種對比性的學習方法,比單純背誦定義要高效得多,讓我一下子就理解瞭指令集設計背後的權衡取捨。而且,這本書的排版也很舒服,很多關鍵公式旁邊都會有小小的注釋,解釋這個公式在實際應用中的意義,而不是僅僅停留在數學推導層麵。對於我們這種需要時間去理解而不是死記硬背的考生來說,這種細節上的關懷真的非常重要。那種一翻開就能感受到嚴謹治學態度的專業書籍,無疑是備考路上最可靠的夥伴。
评分非常好,速度快,质量好,为京东点赞,已经过上了不能没有京东的生活!
评分第二天就收到书,这快递速度刚刚的,快递员辛苦了,大热天的,书也是正版,放心购买,毕竟京东自营
评分专业课都用的是王道,还可以
评分挺好的,计算机类考研必备专业书。价格有点贵啊,不过在神券面前不算什么。考研加油!
评分跨专业的伤不起,赶快看书
评分好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好
评分天勤太啰嗦了,还是王道看着舒服
评分给力!!!王道就是很不错,我可以的!!
评分为考研买的,给自己加油
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