（4）AOE-網(wǎng)和關(guān)鍵路徑求解方法

（七）查找

1）查找的基本概念

2）靜態(tài)查找表

（1）無(wú)序順序表、有序順序表

（2）順序查找算法

（3）折半查找算法、折半查找判定樹的構(gòu)造

3）動(dòng)態(tài)查找表

（1）二叉查找樹（二叉檢索樹、二叉排序樹）的構(gòu)造及查找、插入和刪除運(yùn)算

（2）平衡二叉樹的構(gòu)造及查找運(yùn)算

（3）B-樹的特點(diǎn)及查找運(yùn)算

（4）B+樹的基本概念

4）哈希表

（1）哈希表的基本概念

（2）哈希表的構(gòu)造及查找運(yùn)算

5）查找算法的分析（平均查找長(zhǎng)度計(jì)算）及應(yīng)用

（八）排序

1）排序的基本概念（排序過(guò)程中的基本操作、排序算法的時(shí)空復(fù)雜度及穩(wěn)定性）

2）簡(jiǎn)單排序方法

（1）直接插入排序算法

（2）冒泡排序算法

（3）簡(jiǎn)單選擇排序算法

3）快速排序

4）堆排序

5）歸并排序

6）基數(shù)排序

（1）多關(guān)鍵排序方法

（2）鏈?zhǔn)交鶖?shù)排序方法及特點(diǎn)

7）外部排序的基本概念

計(jì)算機(jī)組織與體系結(jié)構(gòu):

【總體要求】

“計(jì)算機(jī)組織與體系結(jié)構(gòu)”要求學(xué)生掌握單處理器計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各部件的內(nèi)部工作原理、組成結(jié)構(gòu)以及相互連接方式，具有完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整機(jī)概念。要求掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層次化結(jié)構(gòu)概念，熟悉硬件與軟件之間的界面；掌握計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)表示的方法，包括定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)的表示；掌握運(yùn)算器的原理和實(shí)現(xiàn)電路；掌握存儲(chǔ)層次的概念，掌握不同類型存儲(chǔ)器特性，包括SRAM、DRAM、ROM；掌握主存結(jié)構(gòu)及基本設(shè)計(jì)方法；會(huì)解決 Cache 存儲(chǔ)的一些基本問(wèn)題；掌握磁盤基本原理及 RAID；掌握指令集體系結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)和基本實(shí)現(xiàn)方法；熟悉中央處理器的時(shí)序邏輯，即指令周期、CPU 周期、節(jié)拍周期、時(shí)鐘周期之間的關(guān)系；掌握中央處理器控制器的基本設(shè)計(jì)方法，即硬布線和微程序控制，能夠根據(jù)模擬 CPU 及系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)控制信號(hào)邏輯或者編寫簡(jiǎn)單微操作流程；掌握計(jì)算機(jī)輸入輸出系統(tǒng)的基本概念，程序查詢方式、中斷方式和直接存儲(chǔ)器存取方式；掌握總線的仲裁方式和特點(diǎn)；基本掌握并行計(jì)算機(jī)的原理和發(fā)展趨勢(shì)；基本掌握對(duì)稱多處理器系統(tǒng)、多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)；掌握流水線技術(shù)，能夠計(jì)算各種流水線的性能指標(biāo)參數(shù)，分析流水線的特點(diǎn)，解決數(shù)據(jù)相關(guān)的方法等；能夠運(yùn)用計(jì)算機(jī)組成的基本原理和基本方法，對(duì)有關(guān)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)中的理論和實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行計(jì)算、分析，并能對(duì)一些基本部件進(jìn)行簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)。

（一）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論

1.主要內(nèi)容

計(jì)算機(jī)的基本組成，馮.諾依曼計(jì)算機(jī)原理，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，計(jì)算機(jī)的分類及性能描述，計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程

2.具體要求

*計(jì)算機(jī)的基本組成

***硬件組成

***軟件組成

***指令集體系結(jié)構(gòu)概念

*馮.諾依曼計(jì)算機(jī)工作原理

***馮.諾依曼計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程

***馮.諾依曼計(jì)算機(jī)特點(diǎn)

*計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)

***層次結(jié)構(gòu)圖

***各層的含義和界面定義

***計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、組成和實(shí)現(xiàn)定義

*計(jì)算機(jī)的分類及性能描述

***Flynn 分類法

***Amdahl 定律和應(yīng)用

***吞吐量、響應(yīng)時(shí)間

***CPU 時(shí)鐘周期、主頻、CPI、CPU 執(zhí)行時(shí)間

***MIPS、MFLOPS

（二）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)表示

1.主要內(nèi)容

數(shù)制與編碼，定點(diǎn)數(shù)據(jù)表示，浮點(diǎn)數(shù)據(jù)表示，糾錯(cuò)和校驗(yàn)

2.具體要求

*數(shù)制與編碼

***數(shù)制及相互轉(zhuǎn)換

***真值和機(jī)器數(shù)

*** BCD 碼

***字符與字符串

***漢字的表示

*定點(diǎn)數(shù)據(jù)表示

***無(wú)符號(hào)數(shù)的表示

***有符號(hào)數(shù)的表示

***原碼、反碼、補(bǔ)碼、移碼

*浮點(diǎn)數(shù)據(jù)表示

***格式定義

***規(guī)格化

***數(shù)據(jù)范圍

***IEEE754 標(biāo)準(zhǔn)

*糾錯(cuò)和校驗(yàn)

***奇偶校驗(yàn)

***漢明編碼

***循環(huán)冗余校驗(yàn)

（三）運(yùn)算方法與運(yùn)算器

1.主要內(nèi)容

定點(diǎn)數(shù)的位移運(yùn)算，原碼定點(diǎn)數(shù)的加/減運(yùn)算，補(bǔ)碼定點(diǎn)數(shù)的加/減運(yùn)算，定點(diǎn)數(shù)的乘/ 除運(yùn)算，溢出概念和判別方法，浮點(diǎn)數(shù)的加/減運(yùn)算，浮點(diǎn)數(shù)的乘/除運(yùn)算，算術(shù)邏輯單元 ALU

2.具體要求

*原碼定點(diǎn)數(shù)的加/減運(yùn)算

***方法，應(yīng)用

*補(bǔ)碼定點(diǎn)數(shù)的加/減運(yùn)算

***方法，應(yīng)用

***行波進(jìn)位、先行進(jìn)位加法器

***移位處理

***溢出處理和判斷

*定點(diǎn)數(shù)的乘/除運(yùn)算

***原碼乘法，補(bǔ)碼乘法

***恢復(fù)余數(shù)，不恢復(fù)余數(shù)除法

***陣列乘法器

***陣列除法器

*浮點(diǎn)數(shù)的加/減運(yùn)算

***對(duì)階

***尾數(shù)加減

***規(guī)格化

***溢出處理

*浮點(diǎn)數(shù)的乘/除運(yùn)算

***方法

***應(yīng)用

***規(guī)格化

*算術(shù)邏輯單元 ALU

***組成

***類型

（四）存儲(chǔ)系統(tǒng)

1.主要內(nèi)容

存儲(chǔ)器的分類，存儲(chǔ)器的層次化結(jié)構(gòu)，半導(dǎo)體隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，主存儲(chǔ)器與 CPU 的連接， 雙口 RAM 和多模塊存儲(chǔ)器，高速緩沖存儲(chǔ)器，虛擬存儲(chǔ)器，硬盤存儲(chǔ)器

2.具體要求

*存儲(chǔ)器的分類

***按照不同方式進(jìn)行分類的方法

***存儲(chǔ)器容量、速度、可靠性

*存儲(chǔ)系統(tǒng)的層次化結(jié)構(gòu)

***具體層次化形式

***各種存儲(chǔ)器的位置

*半導(dǎo)體隨機(jī)存取存儲(chǔ)器

***SRAM 存儲(chǔ)器的工作原理

***DRAM 存儲(chǔ)器的工作原理

***ROM 存儲(chǔ)器的工作原理

*主存儲(chǔ)器的構(gòu)成方法

***字?jǐn)U展方式

***位擴(kuò)展方式

*多端口、多模塊、相聯(lián)存儲(chǔ)器

***多端口存儲(chǔ)器--多端口組織形式

***多模塊存儲(chǔ)器--交叉存儲(chǔ)方式

***相聯(lián)存儲(chǔ)器--按內(nèi)容訪問(wèn)的存儲(chǔ)器

*高速緩沖存儲(chǔ)器

***程序局部性及 Cache 工作原理

***Cache 與主存地址映射與變換方式

***Cache 替換算法

***Cache 寫策略

*虛擬存儲(chǔ)器

***虛擬存儲(chǔ)器的基本概念

***頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器

***段式虛擬存儲(chǔ)器

***段頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器

***TLB(快表)

*硬盤存儲(chǔ)器

***磁記錄原理

***磁記錄方式

***磁盤的基本參數(shù)及計(jì)算

***RAID

（五）指令系統(tǒng)

1.主要內(nèi)容

指令格式，尋址方式，CISC 和 RISC 基本概念。

2.具體要求

*指令格式

***指令的基本格式

***定長(zhǎng)操作碼設(shè)計(jì)

***擴(kuò)展操作碼設(shè)計(jì)

***存儲(chǔ)器操作數(shù)的大/小端存儲(chǔ)、邊界對(duì)齊、堆棧操作、哈佛存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

*操作數(shù)的尋址方式

***有效地址的概念

***數(shù)據(jù)尋址和指令尋址

***常用尋址方式

*CISC 和 RISC 的基本概念

***RISC 的發(fā)展歷程

***CISC 和 RISC 的技術(shù)特點(diǎn)

（六）中央處理器

1.主要內(nèi)容

CPU 的功能和基本結(jié)構(gòu)，指令執(zhí)行過(guò)程，數(shù)據(jù)通路的功能和基本結(jié)構(gòu)，控制器的功能和

工作原理。

2.具體要求

*CPU 的功能和基本結(jié)構(gòu)

***CPU 的主要構(gòu)成部件

***CPU 內(nèi)的常見寄存器

***CPU 內(nèi)部的數(shù)據(jù)通路

*指令執(zhí)行過(guò)程

***時(shí)序發(fā)生器

***CPU 內(nèi)部時(shí)序概念

***典型指令的執(zhí)行過(guò)程

*數(shù)據(jù)通路的功能和基本結(jié)構(gòu)

*控制器的功能和工作原理

***硬布線控制器結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)方法

***微程序控制器結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)方法

***微操作、微命令、微指令、微程序

***微操作和微命令序列（流程）設(shè)計(jì)

***微命令的互斥和相容

（七）流水線技術(shù)與指令級(jí)并行

1.主要內(nèi)容

流水線概念，流水線分類，流水線性能指標(biāo)，流水線相關(guān)處理，超標(biāo)量處理，VLIW，多核處理器的基本概念。

2.具體要求

*流水線概念

*流水線分類

***不同方式的分類

***靜態(tài)多功能流水線

***動(dòng)態(tài)多功能流水線

*流水線性能指標(biāo)

***吞吐率

***效率

***加速比

***時(shí)空?qǐng)D

*流水線相關(guān)判定及處理

***結(jié)構(gòu)相關(guān)

***數(shù)據(jù)相關(guān)

***控制相關(guān)

***相關(guān)處理方式：等待（停頓）、直接通路、分支預(yù)測(cè)等

*超標(biāo)量處理器概念及特點(diǎn)

*VLIW 處理器概念及特點(diǎn)

*多核處理器的基本概念

（八）總線與輸入輸出系統(tǒng)

1.主要內(nèi)容

總線概述，總線仲裁，總線操作和定時(shí)，總線標(biāo)準(zhǔn)，I/O 系統(tǒng)基本概念，外部設(shè)備，I/O 接口，I/O 方式。

2.具體要求

*總線概述

***總線的基本概念

***總線的分類

***總線的組成及性能指標(biāo)

*總線仲裁

***集中仲裁方式：菊花鏈方式、輪詢計(jì)數(shù)、獨(dú)立請(qǐng)求方式

***分布仲裁方式

*總線操作和定時(shí)

***總線讀寫操作

***同步定時(shí)方式

***異步定時(shí)方式

*總線標(biāo)準(zhǔn)

*I/O 系統(tǒng)基本概念

*外部設(shè)備

***輸入設(shè)備

***輸出設(shè)備

*I/O 接口

*** I/O 接口的功能和基本結(jié)構(gòu)

*** I/O 端口及其編址

*** I/O 地址空間

*I/O 方式

***程序查詢方式

***程序中斷方式：中斷的基本概念；中斷響應(yīng)過(guò)程；中斷處理過(guò)程；多重中斷和中斷屏蔽的概念

***DMA 方式：DMA 控制器的組成；DMA 傳送過(guò)程

***通道方式：I/O 通道的基本概念

（九）并行體系結(jié)構(gòu)

1.主要內(nèi)容

并行處理的基本途徑，互連網(wǎng)絡(luò)，對(duì)稱多處理器。

2.具體要求

*并行處理的基本途徑

***時(shí)間重疊

***資源重復(fù)

***資源共享

*互連網(wǎng)絡(luò)

***定義

***基本互連網(wǎng)絡(luò)：交叉開關(guān)網(wǎng)絡(luò)、多級(jí)互連網(wǎng)絡(luò)、環(huán)形網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)格型網(wǎng)絡(luò)

*對(duì)稱多處理器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

*多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

 

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