图书前言

从2009年开始,教育部决定对全国计算机学科硕士研究生入学考试采取专业基础综合考试的形式,也就是通常说的全国统考。在统考科目中,包括数据结构、计算机组成原理、操作系统和计算机网络4门课程,总分为150分,其中计算机组成原理占45分,占到30%,分量较重。计算机组成原理课程的复习效果对专业课程考试得分起重要作用。

“计算机组成原理”课程是计算机专业本科阶段极其重要的一门课程,也是一门教学内容多、学习难度大的课程。原因有三个:一是教学内容偏重硬件,直接应用目标不是很清晰,学生的重视程度不够;二是课程教学以课堂讲授知识点为主,缺乏必要的教学实践支持,与课程具有大量技术性、工程性的教学内容特点不吻合;三是部分授课教师本身缺乏工程设计背景,授课过程中往往限于书本字面内容,对部分关键内容的把握有时不是特别精准。

本课程围绕单CPU计算机硬件系统的基本组成和工作原理,系统地讲述计算机硬件系统及其功能部件的内部结构、功能特征、工作原理、交互方式和基本设计方法,使学生系统地理解计算机硬件系统的组织结构与工作原理,掌握计算机硬件系统的基本分析与设计方法。主要内容包括计算机组成概述、数值的机器表示与运算、存储系统、指令系统、中央处理器、总线、输入/输出系统等,它们已经被纳入考研内容的范围。

课程教学内容的特点和难点主要表现在以下几个方面:

 (1)  内容比较凌乱,条理有点繁杂,讲课过程中一般性的叙述多,涉及的实际例子往往不能给人以较深刻、准确的印象,课程整体内容比较难以梳理清晰。

 (2)  计算机是一个内部运行状态不能直接观察、高度复杂的封闭式系统,信息(指令、数据、控制信号)以一定的时间序列在计算机内部各部件之间保存、运算、传送,比较难以叙述、展现清楚,而这恰是计算机组成原理课程的主要内容,比较难以理解到位。

 (3)  适当的教学实验是学好计算机组成原理课程的重要环节,但由于有些教学单位缺乏必要的实验条件,或者一些教师和学生对此重视不够,使原本是很实际的、活生生的计算机组成变成了比较空泛、比较抽象、生硬死板的说教式的文字表述,加重了前两条说的课程整体内容难以梳理清晰、关键内容难以理解到位的矛盾。

前面分析了课程的教学内容及其难点,主要还是针对课程的授课与学习过程说的,表面上看与现在开始的考研复习并不直接相关,其实并非如此。在本书编写的过程中,我们是针对备考学生对课程内容梳理不清晰、理解不到位的情况来取舍本书的素材和确定编写方法的,突出了备考学生的考研需求这个总体目标。

在设计本书的内容结构时,是完全遵照考研大纲的规定来安排的。全书分为7章,每章内容包括考试内容范围(来自考研大纲)、重点知识讲解、典型例题解答、习题与习题答案这4个部分。在这几部分内容中,我们更看重重点知识讲解和典型例题解答这两部分,习题与习题答案部分更多地用于备考学生检查自己备考复习的效果。我们更强调学懂基础原理知识和掌握基本概念而不是搞题海战术。原因很简单,学懂了的知识,明白了的概念是回答问题的基础,从考研的要求出发,这些概念和知识是在一个限定的范围之内,应该说不是太多,也不算是太难,梳理清晰、理解到位是可能办得到的,而考试题目则可以千变万化,是不可能通过多做题来解决的。基本概念、基础知识、基本技能是考试的主要内容,而且会偏重于面上的、结论性的、重要的内容,而不会涉及太多更深入、更具体的细节问题。我们会在重点知识讲解的部分把这些内容梳理清晰,讲解明白,但深度不会太深,内容也不可能太全,只限于对考试大体够用即可,这有利于降低考生复习备考的难度。

对试题部分,典型例题解答是为了配合重点知识讲解而选出的,所占的分量比较合理。考研大纲中规定只考两种题型(选择题和综合应用题),我们没有完全受限于这种规定,在此之外还给出了填空题和简答题,因为这类题型可能更有助于帮助考生理解基本概念与基础知识。再次强调,单纯做题或者以做题为主的复习办法是不可取的。在试题部分,对实际考题内容、各题凸现的考点做了必要解读,给出了试题的答案,并对答题的技巧和需要注意的问题进行了某些说明,希望考生在复习备考的过程中要对这一部分内容特别加以关注,为此我们把这些内容统一放到附录中,而没有把各试题依据其内容分散到相应的章节,以方便大家阅读思考。

在考生备考的过程中,既要比较全面地复习课程的整体内容,又要有重点地复习掌握课程的重点内容,平衡好两者之间的关系至关重要。提出如下几点建议,仅供参考。

 (1)  数字电路的有关知识是学习计算机组成原理课程的必要准备,如果缺少这一部分知识想学好这门课程是很困难的,但考生在备考过程中可以不必太关心这些数字电路知识。

 (2)  要真正学懂计算机组成原理的通用知识,在各章节中提供比较真实的部件组成与运行控制的例子是必要的,备考的学生还是要把主要精力放在通用原理方面,实际例子只作为学懂和准确理解通用原理的一个认知过程。

 (3)  关键的带有一定全局性的基本原理、基本概念是重要考点,很多更深入的细节内容可以少花费一点时间。

 (4)  课程中的某些技术指标有定性了解、定量计算两种情况,要把握好两者的尺度。

 (5)  四选一的题目有时要计算,不见得就是简单选择;答题过程中,针对选择型题目,要注意提醒的是要你选择的到底是“是”还是“不是”,不要弄反了。通常那个正确选项和另外几个不正确的选项不是特别难确定。

 (6)  对综合应用题,往往同时考几个概念,几个知识点,真正带有一定的综合性,掌握各知识点之间的对应与从属关系,针对考题找准答题思路,看准该题要考的关键知识点;答案也不见得唯一,正确就好,不一定追求最完美的答案,要找自己最有把握的答案。

作 者2009年9月