考研計算機專業(yè)的重要原理概念
我們在進行考研計算機專業(yè)的復習時，需要把重要原理概念的知識點掌握好。小編為大家精心準備了考研計算機專業(yè)的知識要點，歡迎大家前來閱讀。
考研計算機專業(yè)的重點知識
1.機群系統(tǒng)的關鍵技術有：
(1)高效的通信系統(tǒng);(2)并行程序設計環(huán)境;(3)負載平衡技術;(4)多種并行語言的支持;(5)全局資源的管理與利用。
2.MIMD處理機與SIMD處理機相比有哪些特點?
(1) 它有多個控制器，至少有多個指令部件，用以對各個PE實現(xiàn)單獨的控制，而又相互協(xié)調配合。
(2) 多處理機的外圍設備要能夠被多個PE分別調用，因而要通過互連網絡轉接，而不象并行處理機的外圍設備那樣統(tǒng)一訪問主存儲器進行程序和數(shù)組的有規(guī)則的傳送。
(3) 并行處理機由于主要完成數(shù)組向量運算，它的PE和MM之間的數(shù)據(jù)交往是比較有規(guī)則的，存儲器訪問的地址變換功能下必要求太高，因而互連網絡的作用主要放在數(shù)據(jù)對準上，可以做得比較簡單，但是，多處理機由于互連網絡必須滿足各個PE隨機地訪問主存儲器的要求，所以，連接模式、頻帶和路徑選擇等問題都要復雜得多。存儲映射部件對每一個PE也是必需的。
3.在對稱型多處理機(SMP)系統(tǒng)中，解釋UMA、NUMA和COMA的含義，并分別敘述它們的特點。
根據(jù)存儲器和外圍資源如何共享或分布，把共享存儲型多處理機分為三種模型：
UMA：均勻存儲器存取(Uniform-Memory-Access)模型;
NUMA：非均勻存儲器存取(Nonuniform-Memory-Access)模型;
COMA：只用高速緩存的存儲器結構(Cache-Only Memory Architecture)模型。
UMA多處理機模型的特點是：物理存儲器被所有處理機均勻共享。所有處理機對所有存儲字具有相同的存取時間。每臺處理機可以有私用高速緩存,外圍設備也以一定形式共享。
NUMA多處理機模型的特點是：其訪問時間隨存儲字的位置不同而變化。其共享存儲器物理上是分布在所有處理機的本地存儲器上。所有本地存儲器的集合組成了全局地址空間，可被所有的處理機訪問。處理機訪問本地存儲器是比較快的，但訪問屬于另一臺處理機的遠程存儲器則比較慢，因為通過互連網絡會產生附加時延。
COMA多處理機模型的特點是：一種只用高速緩存的多處理機。COMA模型是NUMA機的一種特例，只是將后者中分布主存儲器換成了高速緩存，在每個處理機結點上沒有存儲器層次結構,全部高速緩沖存儲器組成了全局地址空間。遠程高速緩存訪問則借助于分布高速緩存目錄進行。
(1) 虛擬共享存儲器的其基本思想是：將物理上_______在各個處理機內的局部存儲器，在邏輯上_______ ，形成一個統(tǒng)一的______ 來實現(xiàn)存儲器的共享。每個處理機可以訪問全局存儲器的任一位置，用戶可以把它當成一個_______ 。
(2) 虛擬共享存儲器系統(tǒng)的主要優(yōu)點有：_______ ;________ ;_________ ;和__________ 。
(3) 目前，實現(xiàn)虛擬共享存儲器系統(tǒng)主要途徑有：________ ;_________ ;和 �，F(xiàn)有的虛擬共享存儲器系統(tǒng)大多數(shù)采用______ 和_______ ，或采用_______ 結合起來實現(xiàn)。
統(tǒng)考計算機組成原理重難點復習指導
一、考查目標
1、理解單處理器計算機系統(tǒng)中各部件的內部工作原理、組成結構以及相互連接方式，具有完整的計算機系統(tǒng)的整機概念。
2、理解計算機系統(tǒng)層次化結構概念，熟悉硬件與軟件之間的界面，掌握指令集體系結構的基本知識和基本實現(xiàn)方法。
3、能夠運用計算機組成的基本原理和基本方法，對有關計算機硬件系統(tǒng)中的理論和實際問題進行計算、分析，并能對一些基本部件進行簡單設計。
二、知識點解析
在計算機組成原理方面，主要考查計算機系統(tǒng)基礎知識、數(shù)據(jù)的表示和運算、存儲器層次結構、指令系統(tǒng)、中央處理器、總線、輸入輸出系統(tǒng)。
1、計算機系統(tǒng)概述
學習計算機組成原理之前，我們先要了解計算機的發(fā)展歷程，搞清楚計算機的系統(tǒng)層次結構，包括計算機硬件的基本組成(五大部件的構成)、計算機軟件的分類，以及計算機的基本工作過程。
從體系結構上來看，有多種不同類型的計算機，那么這些不同的計算機誰好誰壞?如何評價?所以，還需要我們了解計算機性能評價指標和相關參數(shù)，包括吞吐量、響應時間;CPU時鐘周期、主頻、CPI、CPU執(zhí)行時間;MIPS、MFLOPS等。
2、數(shù)據(jù)的表示和運算
我們日常所使用的是十進制數(shù)據(jù)，但在計算機中，除了十進制數(shù)據(jù)外，還有二進制、八進制、十六進制表示方法，我們要掌握這些進位計數(shù)制及其相互轉換的方法，要搞清楚真值(實際的數(shù)值)和機器數(shù)(計算機中表示的數(shù)值)之間的關系，特別是負數(shù)的各種表示。另外，還要理解BCD碼、字符與字符串的編碼方法，以及數(shù)據(jù)的校驗碼(奇偶校驗、CRC冗余校驗等)。
不管是哪種進制和校驗方法，計算機中數(shù)據(jù)的表示有原碼、反碼、補碼等方法，我們要搞清楚它們之間的關聯(lián)與區(qū)別。
在計算機中對數(shù)據(jù)進行計算，分為定點表示和浮點表示。
在定點數(shù)的表示和運算方面，我們要掌握定點數(shù)的表示(無符號數(shù)的表示，有符號數(shù)的表示)和定點數(shù)的運算，包括定點數(shù)的`位移運算、原碼定點數(shù)的加/減運算、補碼定點數(shù)的加/減運算、定點數(shù)的乘/除運算、溢出概念和判別方法。在浮點數(shù)的表示和運算方面，我們要掌握浮點數(shù)的表示(浮點數(shù)的表示范圍和IEEE754標準)和浮點數(shù)的加/減運算。
本知識點的最后一個考點就是算術邏輯單元ALU，我們要掌握串行加法器和并行加法器、算術邏輯單元ALU的功能和結構。
3、存儲器層次結構
從整個計算機的存儲體系來看，可以看成是一個“Cache—內存—外存”三級結構，在這個層次化結構中，我們要掌握存儲器的分類以及各類存儲器的基本工作原理，包括半導體隨機存取存儲器(SRAM、DRAM)、只讀存儲器(ROM)，掌握主存儲器(內存)與CPU的連接和數(shù)據(jù)交換、雙口RAM和多模塊存儲器，還有就是外存儲器。
在存儲器這個知識點中，2個很重要的考點是高速緩沖存儲器(Cache)和虛擬存儲器。
在CPU和內存之間增加一層Cache，其目的是為了解決CPU和內存的速度匹配問題。在這一點，我們要掌握程序訪問的局部性原理(時間局部性、空間局部性)、Cache的基本工作原理(命中率)、Cache和主存之間的映射方式、Cache中主存塊的替換算法，以及Cache寫策略。
虛擬存儲器的重點在于“虛擬”二字，我們要掌握虛擬存儲器的基本概念及種類，包括頁式虛擬存儲器、段式虛擬存儲器、段頁式虛擬存儲器、TLB(快表)等，理解這些虛擬存儲器的基本原理、碎片的處理，各種方法的優(yōu)點和缺點。
4、指令系統(tǒng)
在指令系統(tǒng)知識點中，我們要掌握指令的格式(包括指令的基本格式、定長操作碼指令格式、擴展操作碼指令格式)和各種尋址方式，還要能夠區(qū)分數(shù)據(jù)尋址和指令尋址的區(qū)別。
本知識點的另外一個重要考點就是CISC(復雜指令系統(tǒng)計算機)和RISC(精簡指令系統(tǒng)計算機)，我們要掌握它們的基本概念、特征，以及它們之間的主要區(qū)別。
5、中央處理器
中央處理器，也就是我們常說的CPU。在這個知識點，我們要掌握CPU的功能和基本結構，以及工作原理，具體包括指令執(zhí)行過程、數(shù)據(jù)通路的功能和基本結構、控制器的功能和工作原理(硬布線控制器、微程序控制器)。特別是在微程序控制器考點中，要掌握微程序、微指令和微命令，微指令的編碼方式，以及微地址的形式方式。
在這個知識點中，一個最重要的考點是流水線(主要是指令流水線)。我們要搞清楚流水線的基本概念(包括超標量和動態(tài)流水線)，為什么需要流水線，流水線有哪些優(yōu)勢，哪些因素會影響流水線，等等。在這一點，有可能出現(xiàn)計算題，例如，求流水線的周期、求指令的執(zhí)行時間。有關流水線，還有一些評價指標，例如流水線的吞吐率、加速比等。
6、總線
總線就是一組進行互連和傳輸信息(指令、數(shù)據(jù)和地址)的信號線，我們要掌握總線的基本概念，總線的分類，以及總線的組成和性能指標(例如，各類總線的寬度會影響哪些部件的性能等)。
其次，就是要掌握總線仲裁方法(包括集中仲裁方式和分布仲裁方式)和總線操作和定時(包括同步定時方式和異步定時方式)。
最后，就是要對總線的標準(正式標準和工業(yè)標準)有所了解，總線標準主要規(guī)定總線的機械結構規(guī)范、功能結構規(guī)范和電氣規(guī)范。
7、輸入輸出系統(tǒng)
在輸入輸出(I/O)系統(tǒng)知識點，我們首先要掌握I/O系統(tǒng)的基本概念，理解各種外部設備，其中包括輸入設備(鍵盤、鼠標、掃描儀等)、輸出設備(顯示器、打印機等)、外存儲器(硬盤存儲器、磁盤陣列、光盤存儲器等)。要理解這些設備的基本工作原理和常見的性能指標。例如顯示器的分辨率、磁盤的讀寫時間等，特別是磁盤的有關讀寫過程(尋道時間、等待時間等)，是一定要掌握的。
其次，我們要掌握I/O接口(I/O控制器)的功能和基本結構、I/O端口及其編址方式。
在I/O方式中，主要掌握程序查詢方式、程序中斷方式、DMA方式、通道方式的基本概念、工作原理和過程，以及這些方式之間的區(qū)別、各自的優(yōu)點和缺點、應用場合。在這些方式中，以程序中斷方式為考查重點，我們要掌握中斷的基本概念、中斷響應過程、中斷處理過程、多重中斷和中斷屏蔽的概念。
三、復習方法
1、教材的選擇
從考試大綱來看，所要求的知識在一般的大學計算機組成原理教材中都已經包含，所以，選擇哪本書并不是最重要的事情。不過，根據(jù)跨考教育的推薦，對于計算機組成原理的復習，可以選擇高等教育出版社的《計算機組成原理(第2版)(唐朔飛主編)，該書寫得比較好，曾經獲得優(yōu)秀教材稱號，同時也是國家高等教育“十一五”教材。在學習的過程中，同樣，配以《計算機組成原理：學習指導與習題解答》(唐朔飛，高等教育出版社)。
2、學習方法
計算機組成原理的基本要求是使考生掌握計算機常用的邏輯器件、部件的原理、參數(shù)及使用方法，學懂簡單、完備的單臺計算機的基本組成原理，學習計算機設計中的入門性知識，掌握維護、使用計算機的技能。
總的來講，計算機組成原理課程中屬于記憶型的知識比較多，需要我們花時間去對相關概念、原理進行識記。另外，就是有關參數(shù)和性能指標的計算和評價，這一塊是需要理解的，不能靠死記硬背。在學習計算機組成原理課程中，要注意以下幾方面的問題：
(1)要正確理解考試大綱中規(guī)定的各種基本概念，掌握各概念中的要點。
(2)要能將有關的概念和原理聯(lián)系起來，不要孤立地學習各個部分的內容，比如數(shù)據(jù)表示、運算和運算器部件等，都要關聯(lián)起來。
(3)要把握重點、難點問題，分清主次。所以，學習時要緊緊抓住考試大綱。
考研計算機專業(yè)全年學習計劃
第一步 備考導學階段(3月份之前)：擇校擇專業(yè)指導+計算機備考導學課程+計算機教研老師VIP答疑+全程復習規(guī)劃階段目標：打破信息壁壘，選定院校專業(yè)，準備復習資料，制定復習規(guī)劃，進入備考狀態(tài)。
第二步 夯實基礎階段(3-6月)：基礎階段精細復習計劃+名師基礎課程+計算機教研老師VIP答疑輔導+基礎測評;階段目標：對計算機專業(yè)課知識點達到基本的了解和掌握，形成知識框架。
第三步 強化訓練階段(6-8月)：強化階段精細復習計劃+名師強化課程+計算機教研老師VIP答疑+真題精講課程+強化測評;階段目標：對第一階段復習的知識，掌握的更扎實，每門學科的重點知識達到掌握的程度，其掌握率要求在80%左右;
第四步 綜合提高階段(9-11月)：提高階段精細復習計劃+重點難點精講課程+主觀題精講課程+計算機教研老師VIP答疑+模擬測評。階段目標：主要是對基礎和強化的復習，進一步的強化，對知識的掌握率在90%左右。對基本的知識點，達到細化掌握的程度。
第五步 沖刺�？茧A段(12月-考試前)：沖刺階段精細復習計劃+名師沖刺課程+計算機教研老師VIP答疑+模擬測評。階段目標：查缺補漏，對重點知識點做重點掌握，細化知識點的掌握程度。達到融會貫通，同時對答題模式有個基本的了解和掌握。
第六步 復試準備階段：復試復習計劃+復試聽力與口語特訓課程+計算機專業(yè)課復試指導課程+計算機教研老師VIP復試指導
終極目標：順利通過復試，考上理想學校;提高總分，爭取獎學金
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