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内容简介

本书是计算机专业研究生入学考试“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、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，力求内容精炼、重点突出、深入浅出。本书精选各名校的历年考研真题，给出详细的解题思路，力求实现讲练结合、灵活掌握、举一反三的功效。通过本书“书本＋在线”的学习方式与网上答疑，可大大提高考生的复习效果，达到事半功倍的复习效率。本书可作为考生参加计算机专业研究生入学考试的备考复习用书，也可作为计算机专业的学生学习操作系统课程的辅导用书。

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ISBN：9787121379826

开本：16开

页数：336

字数：537.0

本书目录

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
1.1.3  计算机的分类与发展方向	2
1.1.4  本节习题精选	3
1.1.5  答案与解析	3
1.2  计算机系统层次结构	4
1.2.1  计算机系统的组成	4
1.2.2  计算机硬件的基本组成	4
1.2.3  计算机软件的分类	7
1.2.4  计算机的工作过程	7
1.2.5  计算机系统的多级层次结构	8
1.2.6  本节习题精选	9
1.2.7  答案与解析	11
1.3  计算机的性能指标	14
1.3.1  计算机的主要性能指标	14
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	22
1.5  常见问题和易混淆知识点	23
第2章  数据的表示和运算	25
2.1  数制与编码	25
2.1.1  进位计数制及其相互转换	25
2.1.2  真值和机器数	28
2.1.3  BCD码	28
2.1.4  字符与字符串	28
2.1.5  校验码	29
2.1.6  本节习题精选	32
2.1.7  答案与解析	34
2.2  定点数的表示与运算	36
2.2.1  定点数的表示	36
2.2.2  定点数的运算	40
2.2.3  C语言中的整数类型及类型转换	46
2.2.4  数据的存储和排列	48
2.2.5  本节习题精选	49
2.2.6  答案与解析	57
2.3  浮点数的表示与运算	64
2.3.1  浮点数的表示	64
2.3.2  浮点数的加减运算	67
2.3.3  本节习题精选	68
2.3.4  答案与解析	74
2.4  算术逻辑单元（ALU）	82
2.4.1  串行加法器和并行加法器	82
2.4.2  算术逻辑单元的功能和结构	85
2.4.3  本节习题精选	86
2.4.4  答案与解析	87
2.5  本章小结	88
2.6  常见问题和易混淆知识点	89
第3章  存储系统	92
3.1  存储器概述	93
3.1.1  存储器的分类	93
3.1.2  存储器的性能指标	94
3.1.3  本节习题精选	94
3.1.4  答案与解析	95
3.2  存储器的层次化结构	96
3.2.1  多级存储系统	96
3.2.2  本节习题精选	97
3.2.3  答案与解析	98
3.3  半导体随机存储器	98
3.3.1  SRAM和DRAM	98
3.3.2  只读存储器	101
3.3.3  主存储器的基本组成	101
3.3.4  本节习题精选	102
3.3.5  答案与解析	105
3.4  主存储器与CPU的连接	107
3.4.1  连接原理	107
3.4.2  主存容量的扩展	107
3.4.3  存储芯片的地址分配和片选	109
3.4.4  存储器与CPU的连接	109
3.4.5  本节习题精选	110
3.4.6  答案与解析	113
3.5  双端口RAM和多模块存储器	118
3.5.1  双端口RAM	118
3.5.2  多模块存储器	118
3.5.3  本节习题精选	120
3.5.4  答案与解析	122
3.6  高速缓冲存储器	124
3.6.1  程序访问的局部性原理	124
3.6.2  Cache的基本工作原理	125
3.6.3  Cache和主存的映射方式	126
3.6.4  Cache中主存块的替换算法	130
3.6.5  Cache写策略	131
3.6.6  本节习题精选	132
3.6.7  答案与解析	137
3.7  虚拟存储器	143
3.7.1  虚拟存储器的基本概念	143
3.7.2  页式虚拟存储器	144
3.7.3  加快地址转换：快表（TLB）	145
3.7.4  段式虚拟存储器	147
3.7.5  段页式虚拟存储器	147
3.7.6  虚拟存储器与Cache的比较	147
3.7.7  本节习题精选	148
3.7.8  答案与解析	152
3.8  本章小结	156
3.9  常见问题和易混淆知识点	158
第4章  指令系统	159
4.1  指令格式	159
4.1.1  指令的基本格式	159
4.1.2  定长操作码指令格式	161
4.1.3  扩展操作码指令格式	161
4.1.4  本节习题精选	162
4.1.5  答案与解析	164
4.2  指令的寻址方式	167
4.2.1  指令寻址和数据寻址	167
4.2.2  常见的数据寻址方式	168
4.2.3  X86汇编指令入门	171
4.2.3  本节习题精选	176
4.2.4  答案与解析	185
4.3  CISC和RISC的基本概念	191
4.3.1  复杂指令系统计算机（CISC）	192
4.3.2  精简指令系统计算机（RISC）	192
4.3.3  CISC和RISC的比较	192
4.3.4  本节习题精选	193
4.3.5  答案与解析	194
4.4  本章小结	194
4.5  常见问题和易混淆知识点	195
第5章  中央处理器	197
5.1  CPU的功能和基本结构	197
5.1.1  CPU的功能	197
5.1.2  CPU的基本结构	198
5.1.3  本节习题精选	199
5.1.4  答案与解析	202
5.2  指令执行过程	203
5.2.1  指令周期	203
5.2.2  指令周期的数据流	204
5.2.3  指令执行方案	206
5.2.4  本节习题精选	207
5.2.5  答案与解析	209
5.3  数据通路的功能和基本结构	211
5.3.1  数据通路的功能	211
5.3.2  数据通路的基本结构	211
5.3.3  本节习题精选	212
5.3.4  答案与解析	218
5.4  控制器的功能和工作原理	223
5.4.1  控制器的结构和功能	223
5.4.2  硬布线控制器	224
5.4.3  微程序控制器	228
5.4.4  本节习题精选	233
5.4.5  答案与解析	237
5.5  指令流水线	241
5.5.1  指令流水线的基本概念	241
5.5.2  流水线的分类	243
5.5.3  影响流水线的因素	244
5.5.4  流水线的性能指标	245
5.5.5  超标量流水线的基本概念	246
5.5.6  本节习题精选	247
5.5.7  答案与解析	252
5.6  本章小结	259
5.7  常见问题和易混淆知识点	260
第6章  总线	262
6.1  总线概述	262
6.1.1  总线基本概念	262
6.1.2  总线的分类	263
6.1.3  系统总线的结构	263
6.1.4  总线的性能指标	264
6.1.5  本节习题精选	265
6.1.6  答案与解析	268
6.2  总线仲裁	271
6.2.1  集中仲裁方式	271
6.2.2  分布仲裁方式	273
6.2.3  本节习题精选	273
6.2.4  答案与解析	274
6.3  总线操作和定时	275
6.3.1  总线传输的4个阶段	275
6.3.2  同步定时方式	275
6.3.3  异步定时方式	276
6.3.4  本节习题精选	276
6.3.5  答案与解析	277
6.4  总线标准	278
6.4.1  常见的总线标准	278
6.4.2  本节习题精选	279
6.4.3  答案与解析	280
6.5  本章小结	281
6.6  常见问题和易混淆知识点	281
第7章  输入/输出系统	283
7.1  I/O系统基本概念	283
7.1.1  输入/输出系统	283
7.1.2  I/O控制方式	284
7.1.3  本节习题精选	284
7.1.4  答案与解析	285
7.2  外部设备	285
7.2.1  输入设备	285
7.2.2  输出设备	285
7.2.3  外存储器	287
7.2.4  本节习题精选	289
7.2.5  答案与解析	291
7.3  I/O接口	293
7.3.1  I/O接口的功能	293
7.3.2  I/O接口的基本结构	293
7.3.3  I/O接口的类型	294
7.3.4  I/O端口及其编址	294
7.3.5  本节习题精选	294
7.3.6  答案与解析	296
7.4  I/O方式	297
7.4.1  程序查询方式	297
7.4.2  程序中断方式	297
7.4.3  DMA方式	301
7.4.4  本节习题精选	304
7.4.5  答案与解析	312
7.5  本章小结	320
7.6  常见问题和易混淆知识点	321
参考文献	323

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前    言
2011年，由王道论坛（cskaoyan.com）组织名校状元级选手，编写了4本单科辅导书——“王道考研系列”。这套书不仅参考了优秀的国内外教材和辅导书，而且结合了高分选手自己的复习经验，无论是对考点的讲解，还是对习题的选择和解析，都结合了他们对专业课复习的独特见解。2020年我们继续推出“王道考研系列”单科书，一共4本：
《2021年数据结构考研复习指导》
《2021年计算机组成原理考研复习指导》
《2021年操作系统考研复习指导》
《2021年计算机网络考研复习指导》
2021版王道单科书是改动较大的一版，针对近年来的命题规律对考点讲解进行了优化，改动的具体细节读者可以通过王道论坛或“王道在线”公众号了解；此外，还修正了读者在上一版本中发现的错误，重新筛选了部分习题，尤其是对部分习题的解析做了改进。
后期在冲刺阶段，王道还将出版2本冲刺用书：
《2021年计算机专业基础综合考试历年真题及思路分析》
《2021年计算机专业基础综合考试最后8套模拟题》
当然，深入掌握专业课内容没有捷径，考生也不应抱有任何侥幸心理，扎扎实实打好基础、踏踏实实做题巩固，最后灵活致用才是高分的保障。我们希望这套书能够指导大家复习考研，但学习还是得靠自己，高分不是建立在任何空中楼阁之上的。对于一个想继续在计算机领域深造的考生来说，认真学习和扎实掌握计算机专业中这4门最基础的专业课，是最基本的前提。
“王道考研系列”是计算机考研学子口碑相传的辅导书，自2011版首次推出以来，在同类书中的销量始终遥遥领先。有这么多学长的成功经验，我相信只要考生合理地利用这套书，并采用合理的复习方法，就一定会收获属于自己的那份回报。
读者在复习时遇到的疑问，可以通过读者QQ群（573910042）交流。此外，也请读者关注“王道在线”公众号（wangdaoluntan），其中会及时推送勘误及配套视频的相关情况。
从2018年起，我们围绕这套书迭代开发了一系列计算机考研在线课程，赢得了众多“上岸”学子的好评，这些课程仅在“中国大学MOOC”上有售。对于2021版的正版书读者，我们将赠送相应的考点讲解视频，读者可通过本书封三上的兑换码进行兑换。
“不包就业、不包推荐，培养有态度的码农。”王道训练营是王道团队打造的线下魔鬼式编程训练营。打下编程功底、增强项目经验，彻底转行入行，不再迷茫，期待有梦想的你！
参与本书编写工作的主要有赵霖、罗乐、张鸿林、韩京儒、李志龙、兰钊、廖正松、罗文浩、刘中磊、陈赫、张松、张帅。
予人玫瑰，手有余香，王道论坛伴你一路同行！

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