2018年计算机组成原理考研复习指导 9787121309762 王道论坛 编 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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店铺： 博远慧达图书专营店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121309762

商品编码：25167297959

包装：平装

开本：16开

用纸：胶版纸

页数：308

字数：561600

正文语种：中文

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编辑推荐

适读人群 ：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计算机组成原理课程的辅导用书。

本书是王道考研系列中关于计算机考研专业基础课程“计算机组成原理”的复习参考书，是目前市面上的*威性参考图书，已经过多年的检验，深受读者欢迎与喜爱。

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、中央处理器、总线、输入/输出系统。全书严格按照*新计算机统考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，并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”的学习方式和网上答疑方式，读者在使用本书时遇到的任何疑难点，都可以在王道论坛发帖与道友互动。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计算机组成原理课程的辅导用书。

作者简介

王道论坛专注于计算机专业学生考研和就业的社区，由国内名校计算机研究生共同创办，致力于给报考计算机专业硕士研究生的学生提供帮助和指导。主要作者赵霖，本科毕业于中南大学，研究生毕业于哈尔滨工业大学，现为王道论坛主要负责人，曾出版图书多种。

目录

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 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 几个专业术语的概念 14
1．3．3 本节习题精选 14
1．3．4 答案与解析 17
1．4 本章小节 19
1．5 常见问题和易混淆知识点 21
第2章 数据的表示和运算 23
2．1 数制与编码 24
2．1．1 进位计数制及其相互转换 24
2．1．2 真值和机器数 26
2．1．3 BCD码 26
2．1．4 字符与字符串 26
2．1．5 校验码 27
2．1．6 本节习题精选 30
2．1．7 答案与解析 32
2．2 定点数的表示与运算 35
2．2．1 定点数的表示 35
2．2．2 定点数的运算 38
2．2．3 强制类型转换 45
2．2．4 本节习题精选 47
2．2．5 答案与解析 52
2．3 浮点数的表示与运算 59
2．3．1 浮点数的表示 59
2．3．2 浮点数的加减运算 62
2．3．3 本节习题精选 64
2．3．4 答案与解析 68
2．4 算术逻辑单元ALU 75
2．4．1 串行加法器和并行加法器 75
2．4．2 算术逻辑单元的功能和结构 79
2．4．3 本节习题精选 80
2．4．4 答案与解析 81
2．5 本章小结 82
2．6 常见问题和易混淆知识点 83
第3章 存储系统 86
3．1 存储器的层次结构 87
3．1．1 存储器的分类 87
3．1．2 存储器的性能指标 88
3．1．3 本节习题精选 88
3．1．4 答案与解析 89
3．2 存储器的层次化结构 90
3．2．1 多级存储系统 90
3．2．2 本节习题精选 91
3．2．3 答案与解析 91
3．3 半导体随机存储器 92
3．3．1 半导体存储芯片 92
3．3．2 SRAM存储器和DRAM存储器 93
3．3．3 只读存储器 95
3．3．4 本节习题精选 96
3．3．5 答案与解析 98
3．4 主存储器与CPU的连接 101
3．4．1 连接原理 101
3．4．2 主存容量的扩展 101
3．4．3 存储芯片的地址分配和片选 103
3．4．4 存储器与CPU的连接 104
3．4．5 本节习题精选 104
3．4．6 答案与解析 107
3．5 双口RAM和多模块存储器 112
3．5．1 双端口RAM 112
3．5．2 多模块存储器 112
3．5．3 本节习题精选 114
3．5．4 答案与解析 116
3．6 高速缓冲存储器 118
3．6．1 程序访问的局部性原理 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中主存块的替换算法 122
3．6．5 Cache写策略 122
3．6．6 本节习题精选 123
3．6．7 答案与解析 126
3．7 虚拟存储器 132
3．7．1 虚拟存储器的基本概念 132
3．7．2 页式虚拟存储器 133
3．7．3 段式虚拟存储器 134
3．7．4 段页式虚拟存储器 134
3．7．5 快表TLB 135
3．7．6 虚拟存储器与Cache的比较 135
3．7．7 本节习题精选 135
3．7．8 答案与解析 139
3．8 本章小结 143
3．9 常见问题和易混淆知识点 144
第4章 指令系统 146
4．1 指令格式 146
4．1．1 指令的基本格式 146
4．1．2 定长操作码指令格式 148
4．1．3 扩展操作码指令格式 148
4．1．4 本节习题精选 149
4．1．5 答案与解析 151
4．2 指令寻址方式 154
4．2．1 指令寻址和数据寻址 154
4．2．2 常见的数据寻址方式 154
4．2．3 本节习题精选 158
4．2．4 答案与解析 164
4．3 CISC和RISC的基本概念 170
4．3．1 复杂指令系统计算机CISC 170
4．3．2 精简指令系统计算机RISC 170
4．3．3 CISC和RISC的比较 171
4．3．4 本节习题精选 172
4．3．5 答案与解析 172
4．4 本章小结 173
4．5 常见问题和易混淆知识点 174
第5章 中央处理器 176
5．1 CPU的功能和基本结构 176
5．1．1 CPU的功能 176
5．1．2 CPU的基本结构 177
5．1．3 本节习题精选 178
5．1．4 答案与解析 180
5．2 指令执行过程 182
5．2．1 指令周期 182
5．2．2 指令周期的数据流 183
5．2．3 指令执行方案 185
5．2．4 本节习题精选 185
5．2．5 答案与解析 187
5．3 数据通路的功能和基本结构 189
5．3．1 数据通路的功能 189
5．3．2 数据通路的基本结构 189
5．3．3 本节习题精选 191
5．3．4 答案与解析 196
5．4 控制器的功能和工作原理 202
5．4．1 控制器的结构和功能 202
5．4．2 硬布线控制器 202
5．4．3 微程序控制器 206
5．4．4 本节习题精选 212
5．4．5 答案与解析 215
5．5 指令流水线 218
5．5．1 指令流水线的基本概念 218
5．5．2 流水线的分类 220
5．5．3 影响流水线的因素 221
5．5．4 流水线的性能指标 222
5．5．5 超标量流水线的基本概念 223
5．5．6 本节习题精选 224
5．5．7 答案与解析 228
5．7 常见问题和易混淆知识点 236
第6章 总线 237
6．1 总线概述 237
6．1．1 总线基本概念 237
6．1．2 总线的分类 238
6．1．3 系统总线的结构 238
6．1．4 总线的性能指标 240
6．1．5 本节习题精选 240
6．1．6 答案与解析 243
6．2 总线仲裁 245
6．2．1 集中仲裁方式 245
6．2．2 分布仲裁方式 247
6．2．3 本节习题精选 247
6．2．4 答案与解析 248
6．3 总线操作和定时 249
6．3．1 总线传输的4个阶段 249
6．3．2 同步定时方式 249
6．3．3 异步定时方式 249
6．3．4 本节习题精选 250
6．3．5 答案与解析 251
6．4 总线标准 252
6．4．1 常见的总线标准 252
6．4．2 本节习题精选 253
6．4．3 答案与解析 254
6．5 本章小结 254
6．6 常见问题和易混淆知识点 255
第7章 输入/输出系统 256
7．1 I/O系统基本概念 256
7．1．1 输入/输出系统 256
7．1．2 I/O控制方式 257
7．1．3 本节习题精选 257
7．1．4 答案与解析 258
7．2 外部设备 258
7．2．1 输入设备 258
7．2．2 输出设备 258
7．2．3 外存储器 260
7．2．4 本节习题精选 262
7．2．5 答案与解析 264
7．3 I/O接口 266
7．3．1 I/O接口的功能 266
7．3．2 I/O接口的基本结构 266
7．3．3 I/O接口的类型 267
7．3．4 I/O端口及其编址 267
7．3．5 本节习题精选 267
7．3．6 答案与解析 268
7．4 I/O方式 269
7．4．1 程序查询方式 270
7．4．2 程序中断方式 270
7．4．3 DMA方式 275
7．4．4 本节习题精选 278
7．4．5 答案与解析 283
7．5 本章小结 290
7．6 常见问题和易混淆知识点 291
参考文献 278

《计算机组成原理：精要解析与实战演练》 内容简介 《计算机组成原理：精要解析与实战演练》是一本旨在帮助读者系统、深入地理解计算机核心工作原理的著作。本书内容涵盖了计算机组成原理的经典理论和前沿发展，以清晰的逻辑、详实的讲解和丰富的案例，力求为读者构建坚实的理论基础，并指导其实际应用。本书适合计算机科学与技术、软件工程、人工智能等相关专业的学生，以及对计算机底层原理感兴趣的工程师和技术爱好者。 第一部分：计算机系统结构与概述 本部分将带领读者从宏观层面认识计算机系统，理解计算机是如何协同工作的。 计算机系统概述：我们将从计算机的诞生和发展历程出发，介绍计算机的通用结构，包括硬件和软件的组成部分。读者将了解中央处理器（CPU）、存储器（Memory）、输入/输出设备（I/O）等基本概念，以及它们在整个计算机系统中的作用和相互关系。我们还会探讨不同类型的计算机系统，如通用计算机、嵌入式系统和高性能计算系统，了解它们各自的特点和应用场景。 指令集体系结构 (ISA)：指令集是CPU能够理解和执行的命令集合，是硬件与软件之间的桥梁。本章将深入讲解ISA的概念，包括指令的格式、寻址方式、指令类型（如数据传输、算术逻辑运算、控制流等）。我们将分析RISC（精简指令集计算机）和CISC（复杂指令集计算机）两种主要的ISA设计哲学，比较它们的优缺点，并介绍一些主流的ISA，如x86、ARM等。理解ISA对于理解程序如何在硬件上执行至关重要。 数据的表示与运算：计算机内部的数据是以二进制形式表示的。本章将详细介绍各种数据表示方法，包括整数（原码、补码、反码）、浮点数（IEEE 754标准）以及字符编码（ASCII、Unicode）。在此基础上，我们将深入讲解计算机如何进行各种算术运算（加、减、乘、除）和逻辑运算（与、或、非、异或）。我们会探讨溢出、精度丢失等问题，并介绍硬件如何实现这些运算，如算术逻辑单元（ALU）的设计。 第二部分：中央处理器（CPU）的设计与实现 CPU是计算机的“大脑”，本部分将揭示CPU内部的精妙设计。 CPU的结构与功能：我们将详细剖析CPU的核心组成部分，包括程序计数器（PC）、指令寄存器（IR）、通用寄存器、指令译码器、执行单元（ALU）和控制单元。读者将了解CPU如何按照指令周期（取指令、译码、执行、写回）来执行程序。我们会讨论不同CPU架构的特点，如单周期CPU、多周期CPU以及流水线CPU。 指令流水线技术：为了提高CPU的执行效率，流水线技术被广泛应用。本章将深入讲解指令流水线的概念，包括流水线的概念、优点、性能指标（如吞吐率、加速比）。我们会详细分析流水线中的各种冲突（结构冲突、数据冲突、控制冲突）以及相应的解决方案（如转发、气泡插入、分支预测）。通过对流水线的深入理解，读者将明白现代CPU为何能如此高效地运行。 存储器层次结构：为了解决CPU的高速运算与内存的相对低速之间的矛盾，计算机采用了存储器层次结构。本章将介绍这种结构，包括寄存器、高速缓存（Cache）、主存储器（RAM）和辅助存储器（如硬盘）。我们将重点讲解高速缓存的工作原理，包括缓存的结构、地址映射方式（直接映射、全关联映射、组相联映射）、写策略（写回法、写通法）以及替换算法（LRU、FIFO）。理解存储器层次结构对于优化程序性能至关重要。 中断与异常处理：中断和异常是计算机系统中处理外部事件和内部错误的机制。本章将详细讲解中断的概念、类型（硬件中断、软件中断）、中断向量表以及中断处理过程。我们将分析异常的产生原因（如除零、非法指令、页错误）以及CPU如何响应和处理这些异常。熟悉中断和异常处理机制有助于理解操作系统的运行和程序的健壮性。 第三部分：存储系统设计与管理 存储系统是计算机硬件的重要组成部分，负责数据的存储和读取。 主存储器：主存储器（RAM）是CPU直接访问的主要存储区域。本章将介绍RAM的类型，包括SRAM（静态随机存取存储器）和DRAM（动态随机存取存储器），分析它们的结构、工作原理、性能特点和功耗。我们将探讨内存管理的基本概念，如内存地址、内存单元的访问时序。 高速缓存（Cache）：高速缓存是CPU和主存储器之间的缓冲，极大地提高了数据访问速度。本章将深入解析Cache的工作原理，包括Cache的容量、块大小、相联度等设计参数。我们将详细讲解地址映射的三种基本方式：直接映射、全相联映射和组相联映射，并介绍常见的替换算法，如LRU（最近最少使用）和FIFO（先进先出）。此外，我们还将探讨Cache的一致性问题及其解决方法。 虚拟存储器：虚拟存储器技术使得程序可以使用比物理内存更大的地址空间。本章将介绍虚拟存储器的概念、工作原理和实现机制。我们将详细讲解页式存储管理和段式存储管理，以及它们在实现虚拟存储器中的作用。读者将理解地址重定位、页表、快表（TLB）等概念，并了解缺页中断的处理过程。 外围设备接口与I/O系统：输入/输出（I/O）系统负责计算机与外部世界的交互。本章将介绍各种外围设备（如键盘、显示器、硬盘、网络接口）及其与计算机的接口方式。我们将深入讲解I/O的几种基本方式：程序控制I/O、中断驱动I/O和DMA（直接内存访问）。DMA技术能显著提高I/O效率，我们对此将进行详细的阐述。 第四部分：现代计算机体系结构的发展 本部分将介绍当前计算机体系结构的一些重要发展方向和技术。 多处理器系统：为了满足日益增长的计算需求，多处理器系统应运而生。本章将介绍不同类型的多处理器系统，如SMP（对称多处理）和NUMA（非一致性存储访问），分析它们的结构特点、通信机制和性能优势。我们将探讨多核处理器的工作原理以及并行计算在现代软件开发中的重要性。 指令级并行 (ILP)：指令级并行是指在指令执行过程中，通过并发执行多条无关的指令来提高CPU的性能。本章将详细介绍实现ILP的各种技术，如超标量（Superscalar）技术、乱序执行（Out-of-Order Execution）、分支预测（Branch Prediction）等。我们将分析这些技术如何克服指令依赖性，并展示它们在现代CPU设计中的应用。 向量处理与SIMD：向量处理和SIMD（单指令多数据）技术在处理大规模并行数据时具有显著优势。本章将介绍向量指令的概念，以及SIMD指令集（如SSE、AVX）如何通过一条指令处理多个数据元素。我们将探讨这些技术在科学计算、多媒体处理等领域的应用。 GPU与并行计算：图形处理器（GPU）凭借其大规模并行计算能力，已成为通用计算领域的重要力量。本章将介绍GPU的架构特点、并行计算模型（如CUDA、OpenCL）以及GPU在深度学习、大数据分析等领域的广泛应用。 本书特色 理论与实践相结合：本书不仅注重理论知识的讲解，更强调理论在实际计算机系统中的应用。通过大量的图示、流程图和伪代码，帮助读者直观理解复杂的概念。 循序渐进，逻辑清晰：全书内容组织合理，从基础概念逐步深入到高级主题，层层递进，确保读者能够轻松掌握。 案例丰富，深入浅出：结合实际的CPU设计、存储器管理和I/O接口等案例，让抽象的理论变得具体生动。 语言精炼，通俗易懂：力求用清晰、准确的语言表达复杂的计算机原理，避免晦涩难懂的专业术语，让更多读者能够理解。 通过学习《计算机组成原理：精要解析与实战演练》，读者将能够构建起对计算机底层运作机制的深刻认知，为后续更高级的计算机科学学习打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我对比了好几家机构的复习资料，坦白讲，很多都是把教材内容简单地重新排版，缺乏自己的“干货”。而这本《2018年计算机组成原理考研复习指导》，明显是集合了多年来考研的实战经验和高分考生的反馈。它的价值不在于它“是什么”，而在于它“告诉你怎么考”。我特别关注了关于Cache一致性协议的阐述，这部分内容在历年真题中占比不低，但很多书上只是一笔带过。这本书却用了足足十多页的篇幅，详细拆解了MESI协议的工作流程，甚至模拟了多处理器环境下的状态转换图，图表绘制得极为专业和清晰。对于我这种追求高分的考生来说，这种细致入微的讲解才是最宝贵的财富，它让我不再满足于“知道有这么个东西”，而是真正理解了它在系统中的运作机理，这无疑是冲刺高分的基石。

评分☆☆☆☆☆

在我看来，一本优秀的考研辅导书，不仅仅是知识的搬运工，更应该是复习策略的导航仪。这本书在这方面的表现非常出色。它不仅涵盖了所有核心知识点，更重要的是，它穿插了大量“考研思维”的提示，比如“此处易错点”、“高频考点，重点突破”之类的标注，让你在复习过程中时刻保持警觉，不会在那些陷阱题上浪费时间。而且，这本书的语言风格非常硬朗、直接，没有太多冗余的形容词或煽情的文字，完全是一种工具书的严谨态度，这非常适合考研这种需要高度专注和效率的时期。我个人感觉，它就像是一位经验丰富的老学长，拿着红笔在为你圈出重点、划出雷区，效率倍增。对于那些自制力较弱，容易在浩如烟海的知识点中迷失方向的同学来说，这本书提供的框架和重点指引，是避免“无效努力”的关键。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得相当朴实，没有过多花哨的装饰，一看就知道是那种专注于内容本身的“硬货”。我是在考研前夕听学长推荐的，说这是王道论坛的经典之作，很多年下来都有口皆碑。拿到手后，首先翻阅了一下目录，结构梳理得非常清晰，从最基础的二进制表示到复杂一点的流水线设计，脉络分明。我尤其欣赏它对历年真题的分析部分，不仅仅是给出标准答案，更深入地剖析了出题人的思路和考察的知识点深度，这对于时间紧张的考生来说，简直是省去了大量的摸索时间。特别是对于那些晦涩难懂的概念，比如存储器的层次结构和I/O控制方式，书里配的图示和详细的文字解释，往往能起到画龙点睛的作用，让我这个一开始对这门课感到头疼的人，豁然开朗。不得不说，对于基础薄弱的同学，这本书绝对是一个坚实的起点，它用一种近乎手把手的态度，带着你攻克每一个难关，让人感觉复习的路途虽然漫长，但方向是明确的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧质量虽然不是顶级的，纸张也属于比较常见的印刷用纸，但它最大的亮点在于其内容的实时性和针对性。虽然是2018年的版本，但它对计算机系统底层原理的把握是永恒的，而且它对前几年真题的回顾和总结，显示出其编辑团队对考研动态的紧密跟踪。我利用这本书进行二刷时，发现自己第一次看时因为基础不牢而跳过的一些细节，在第二次强化阶段阅读起来变得异常顺畅，这说明这本书的知识密度和逻辑层次是能够经受住反复推敲的考验的。它不是那种“读完一遍就扔”的快消品，而更像是一本需要伴随整个复习周期的“作战手册”。特别是关于性能评估和系统优化那几章，它不仅解释了公式的由来，还结合实际的性能瓶颈分析了如何运用这些理论知识去思考实际的硬件设计取舍，这让我对未来学习更深层次的系统优化有了更直观的认识。

评分☆☆☆☆☆

说实话，刚开始接触计算机组成原理的时候，总觉得各种硬件模块和时序逻辑让人晕头转向，那些时钟周期、总线仲裁的细节简直是令人抓狂。但是这本书在讲解这些底层逻辑的时候，采用了非常生活化的比喻来辅助理解，这一点我非常赞赏。它没有一股脑把所有的定义和公式堆砌在一起，而是循序渐进地搭建知识体系。比如讲到指令集架构时，它会先从宏观的应用层面切入，然后再深入到微观的机器码层面，这种由表及里的讲解方式，极大地降低了初学者的学习曲线。更关键的是，书后附带的大量习题，难度梯度设置得非常合理，从基础概念巩固到综合应用分析，一步步把你的能力往上拔。我经常做完一个章节的习题后，会回头再看书本的对应内容，会发现之前看时忽略掉的细节，现在都清晰无比了，这是一种非常高效的循环学习法。