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栈和队列的差不多概念和差不多操作
栈和队列的顺序存储结构
栈和队列的链式存储结构
栈和队列的应用
〔四〕串
串的差不多概念、存储结构和模式匹配算法
串的差不多概念和差不多操作
串的顺序存储结构
串的链式存储结构
模式匹配算法
〔五〕数组和广义表
数组和广义表的差不多概念、数组的顺序存储和特别矩阵的压缩存储。
数组的差不多概念和差不多操作
数组的顺序存储和实现
特别矩阵的压缩存储
广义表的差不多概念和存储
〔六〕树与二叉树
树与二叉树的差不多概念、存储结构和性质,树与二叉树的遍历,树、森林与二叉树的转换,哈夫曼(Huffman)树的概念和应用。
〔一〕树的概念
〔二〕二叉树
二叉树的定义及要紧特征
二叉树的顺序存储结构
二叉树的链式存储结构
二叉树的遍历
线索二叉树的差不多概念和构造
〔三〕树、森林
树的存储结构
树、森林与二叉树的转换
树和森林的遍历
〔四〕哈夫曼(Huffman)树和哈夫曼编码
〔七〕图
图的差不多概念和存储结构、图的遍历、图的差不多应用算法。
(一)
图的差不多概念
(二)
图的存储结构
邻接矩阵法
邻接表法
逆邻接表法
十字链表
邻接多重表
(三)
图的遍历
深度优先遍历
广度优先遍历
(四)
图的差不多应用算法
最小生成树
拓扑排序
关键路径
最短路径
〔八〕查找
查找的差不多概念、静态查找表和动态查找表、哈希表。
(一)
查找的差不多概念
静态查找表
顺序查找法
折半查找法
索引顺序查找法
动态查找表
二叉排序树及其差不多操作
平衡二叉排序树及其差不多操作
B树及其差不多操作
B+树的差不多概念
(五)
哈希(Hash)表
哈希表的差不多概念
哈希函数的构造
冲突的解决方法
(六)
查找算法的分析及应用
〔九〕排序
排序的差不多概念、排序算法和性能分析。
排序的差不多概念
插入排序
直截了当插入排序
折半插入排序
2-路插入排序
表插入排序
希尔排序
交换排序
起泡排序
快速排序
选择排序
简单项选择择排序
堆排序
归并排序
基数排序
(七)外部排序
计算机组织与体系结构
四、总体要求
“计算机组织与体系结构”要求学生掌握单处理器计算机系统中各部件的内部工作原理、组成结构以及相互连接方式,具有完整的计算机系统的整机概念。
要求掌握计算机系统层次化结构概念,熟悉硬件与软件之间的界面;
掌握计算机数据表示的方法,包括定点数和浮点数的表示;
掌握运算器的原理和实现电路;
掌握存储层次的概念,会解决Cache存储的一些差不多问题;
掌握不同类型存储器形式,包括SRAM,DRAM,ROM;
掌握磁盘差不多原理及RAID;
掌握指令集体系结构的差不多知识和差不多实现方法;
掌握中央处理器操纵器部分的两种差不多设计方法,即硬布线和微程序操纵,能够依照模拟中央处理器化简操纵信号逻辑或者编写简单微操作流程;
熟悉中央处理器的时序逻辑,即指令周期、CPU周期、节拍周期、时钟周期之间的关系;
掌握计算机输入输出系统的差不多概念,程序查询方式、中断方式和直截了当内存猎取方式;
掌握总线的仲裁方式和特点;
差不多掌握并行计算机的原理和进展趋势;
差不多掌握对称多处理器系统的特点;
掌握流水线技术,能够计算各种流水线的性能指标参数,分析流水线的特点,解决数据相关的方法等;
能够运用计算机组成的差不多原理和差不多方法,对有关计算机硬件系统中的理论和实际问题进行计算、分析,并能对一些差不多部件进行简单设计。
研究生课程考试是所学知识的总结性考试,考试水平应达到或超过本科专业相应的课程要求水平。
五、各章复习要点
〔一〕计算机系统概论
计算机的差不多组成,冯.诺依曼计算机原理,计算机系统的层次结构,计算机的分类及性能描述,计算机的进展历程
*计算机的差不多组成
***硬件部分
***软件组成
***软件的分类
*冯.诺依曼计算机原理
***冯.诺依曼计算机概念
***冯.诺依曼计算机特点
*计算机系统的层次结构
***层次结构图
***各层的含义和界面定义
***计算机体系结构、组成和实现
*计算机的分类及性能描述
***Flynn分类法
***Amdahl定律和应用
***吞吐量、响应时间
***CPU时钟周期、主频、CPI、CPU执行时间
***MIPS、MFLOPS
〔二〕计算机系统中的数据表示
数制与编码,定点数据表示,浮点数据表示,纠错和校验
*数制与编码
***进位计数制及其相互转换
***真值和机器数
***BCD码
***字符与字符串
***汉字的表示
*定点数据表示
***无符号数的表示
***有符号数的表示
***原码、反码、补码、移码
*浮点数据表示
***格式定义
***规格化
***数据范围
***IEEE754标准
*纠错和校验
***奇偶校验
***汉明编码
***循环冗余校验
〔三〕运算方法与运算器
定点数的位移运算,原码定点数的加/减运算,补码定点数的加/减运算,定点数的乘/除运算,溢出概念和判别方法,浮点数的加/减运算,浮点数的乘/除运算,算术逻辑单元ALU
*原码定点数的加/减运算
***方法,应用
*补码定点数的加/减运算
***行波进位、先行进位加法器
***移位处理
***溢出处理和判断
*定点数的乘/除运算
***原码乘法,补码乘法
***恢复余数,不恢复余数除法
***阵列乘法器
***阵列除法器
*浮点数的加/减运算
***对阶
***尾数加减
***溢出处理
*浮点数的乘/除运算
***方法
***应用
*算术逻辑单元ALU
***组成
***类型
〔四〕存储系统
存储器的分类,存储器的层次化结构,半导体随机存取存储器,主存储器与CPU的连接,双口RAM和多模块存储器,高速缓冲存储器,虚拟存储器,硬盘存储器
*存储器的分类
***按照不同方式进行分类的方法
***存储器容量、速度、可靠性
*存储器的层次化结构
***具体层次化形式
***各种存储器的位置
*半导体随机存取存储器
***SRAM存储器的工作原理
***DRAM存储器的工作原理
***只读存储器
*主存储器与CPU的连接
***字扩展方式
***位扩展方式
*双口RAM和多模块存储器
***多端口组织形式
***交叉存储方式
***按内容存储的存储器
*高速缓冲存储器
***Cache的差不多工作原理
***Cache和主存之间的映射方式
***Cache中主存块的替换算法
***Cache写策略
*虚拟存储器
***虚拟存储器的差不多概念
***页式虚拟存储器
***段式虚拟存储器
***段页式虚拟存储器
***TLB(快表)
*硬盘存储器
***磁记录方式差不多原理
***磁盘的差不多参数及计算
***RAID
〔五〕指令系统
指令格式,指令的寻址方式,CISC和RISC的差不多概念。
*指令格式
***指令的差不多格式
***定长操作码指令格式
***扩展操作码指令格式
***端序
*指令的寻址方式
***数据寻址和指令寻址
***常见寻址方式
*CISC和RISC的差不多概念
***RISC的进展历程
***RISC的技术特点
〔六〕中央处理器
CPU的功能和差不多结构,指令执行过程,数据通路的功能和差不多结构,操纵器的功能和工作原理。
*CPU的功能和差不多结构
***CPU的要紧构成部件
***CPU内的常见寄存器
***CPU内部的数据通路
*指令执行过程
***时序发生器
***CPU内部时序概念
***典型指令的执行过程
*数据通路的功能和差不多结构
*操纵器的功能和工作原理
***硬布线操纵器
***微程序操纵器
***微操作、微命令、微指令、微程序
***互斥和相容
〔七〕流水线技术与指令级并行
流水线概念,流水线分类,流水线性能指标,流水线相关处理,超标量处理,VLIW,多核处理器的差不多概念。
*流水线概念
*流水线分类
***不同方式进行分类
***静态多功能流水线
***动态多功能流水线
*流水线性能指标
***吞吐率
***效率
***加速比
***时空图
*流水线相关处理
***数据相关
***指令相关
***相关处理方式,相关直截了当通路
*超标量处理
***定义
***记分板
*VLIW
***VLIW概念及特点
*多核处理器的差不多概念
〔八〕总线与输入输出系统
总线概述,总线仲裁,总线操作和定时,总线标准,I/O系统差不多概念,外部设备,I/O接口,I/O方式。
*总线概述
***总线的差不多概念
***总线的分类
***总线的组成及性能指标
*总线仲裁
***集中仲裁方式:
菊花链方式、轮询计数、独立请求方式
***分布仲裁方式
*总线操作和定时
***同步定时方式
***异步定时方式
*总线标准
*I/O系统差不多概念
*外部设备
***输入设备
***输出设备
*I/O接口
***I/O接口的功能和差不多结构
***I/O端口及其编址
*I/O方式
***程序查询方式
***程序中断方式:
中断的差不多概念;
中断响应过程;
中断处理过程;
多重中断和中断屏蔽的概念
***DMA方式:
DMA操纵器的组成;
DMA传送过程
***通道方式
〔九〕并行体系结构
并行处理的差不多途径,互连开关网络,对称多处理器。
*并行处理的差不多途径
***时间重叠
***资源重复
***资源共享
*互连开关网络
***差不多交换开关网络
*对称多处理器
六、参考书目
1、裘雪红,李伯成,刘凯,车向泉,《计算机组成与体系结构》,高等教育出版社,2017.
2、裘雪红,李伯成,《计算机组成与体系结构》,西安电子科技大学出版社,2018.
3、JohnL.Hennessy,DavidA.PattersonComputerArchitecture:
AQuantitativeApproach,fourthedition,机械工业出版社〔影印〕2007
4、StallingsW.计算机组织与结构——性能设计〔第6版〕,张昆藏等译。
北京:
清华大学出版社,2005
5、王闵编著,《计算机组成原理》,电子工业出版社,2001.
6、王爱英主编,《计算机组成与结构》〔第3版〕,清华大学出版社,1999.
7、白中英主编,《计算机组成与体系结构》〔第三版·
网络版〕,科学出版社,2003.
8、李学干编著,《计算机系统结构》〔第三版〕,西安电子科技大学出版社,2000.
7、LindaNull,JuliaLobur.《计算机组成与体系结构》〔英文版〕,机械工业出版社,2004.
9、WilliamStallings,《计算机组织与结构-性能设计》〔第五版影印版〕,高等教育出版社,2001.
10、AndrewS.Tanenbaum著,刘卫东等译,王诚审,《计算机组成结构化方法》〔第5版〕,人民邮电出版社,2006.
11、严蔚敏、吴伟民编著,《数据结构(C语言版)》,清华大学出版社,2017
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