计算机组成原理是 408 考研的 “硬核关卡”,知识点抽象且易混淆,但 80% 的考题都围绕 3 大核心模块展开。这篇笔记帮你拆解框架、避开陷阱,基础再弱也能快速上手!
一、重点梳理
四门专业课关系:数据结构(软件)→ 组成原理(硬件)→ 操作系统(软硬交界)→ 计算机网络(互联)
组成原理 vs 体系结构:体系结构是“做什么”,组成原理是“怎么做”
冯·诺依曼机核心:存储程序、二进制表示、以运算器为中心
二、必背指标与编码
性能指标:主频、CPI、IPS、FLOPS(最反映计算速度)
校验码:奇偶校验(检奇位错)、CRC(检错强)、海明码(1位纠错+2位检错)
码制转换:补码减变加、移码比大小、正数原反补相同
三、运算与存储关键
定点数运算:移位/加减/乘除(Booth算法、交替法)
溢出判断:单符号位、双符号位、进位判断
边界对齐:空间换时间,减少访存次数
大小端存储:大端顺着存、小端逆着存
冲刺建议:计组重在理解硬件逻辑,建议结合真题反复练习数据运算和存储分析题!
高频难点突破:数据运算与存储
这部分占分超 30%,集中在浮点数运算和Cache 映射两大考点,陷阱最多!
1. 浮点数运算:3 步避开 “规格化陷阱”
IEEE 754 标准是必考点,运算流程记 “对阶→运算→规格化” 三步骤:
- 对阶:小阶向大阶看齐,尾数右移(易错:左移会出错!);
- 规格化:保证尾数最高位为 1(单精度隐含首位 “1”,千万别漏!);
- ❗ 经典陷阱:阶码全 1 且尾数不全 0 时,结果是 NaN(无效数),如 “根号 - 1” 的运算结果。
✅ 刷题技巧:用具体数值练习,比如算 “0.5+0.25” 的浮点数表示,先转二进制再按步骤推导。
2. Cache 映射:3 种方式的 “计算公式”
Cache 用于加速 CPU 访存,考 “地址如何对应”,3 种映射方式对比:
- 直接映射:Cache 块号 = 内存块号 mod Cache 总块数(最简单但冲突率高);
- 全相联映射:内存块可放任意 Cache 块(冲突率低但成本高);
- 组相联映射:先分组再映射,结合前两者优点,计算题必考。
❌ 常见错误:混淆主存与 Cache 的块大小,计算前先明确 “块大小 = 2^ 块内地址位数”。
备考实战技巧:3 招高效提分
- 画图解惑:学存储层次时画 “数据流动图”,比如 “CPU→Cache→内存” 的交互过程;
- 错题复盘:整理两类高频错点 —— 概念混淆(如 Cache 映射公式)、步骤遗漏(浮点数舍入);
- 教材搭配:基础用唐朔飞版《计算机组成原理》,重点看 “存储器” 和 “数据运算” 章节。
计组看似抽象,实则围绕 “‘如何高效处理数据’” 展开。先搭好硬件框架,再啃透运算和存储难点,配合 30 道经典题练习,这部分分数稳拿!
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