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湖南师范大学硕士研究生入学考试自命题考试大纲
考试科目代码：[ ] 考试科目名称：计算机体系结构
一、考试形式与试卷结构
1)试卷成绩及考试时间：
本试卷满分为 100 分，考试时间为 180 分钟。
2)答题方式：闭卷、笔试
3)试卷内容结构
（一）客观题部分 60%
（二）主观题部分 40%
4)题型结构
a: 填空题，10 小题，每小题 2 分，共 20 分
b: 选择题，10 小题，每小题 2 分，共 20 分
c: 简答题，4 小题，每小题 5 分，共 20 分
d: 论述题，2 小题，每小题 20 分，共 40 分
二、考试内容与考试要求
计算机体系结构
考试内容：
一、计算机系统结构的基本概念
1．计算机系统层次结构，
2．系统结构、组成和实现三者之间关系，透明性，
3．Amdahl 定律，
4．CPU 性能公式，局部性原理，MIPS 定义，MFLOPS 定义，
5．系统结构分类，冯诺依曼计算机特征，计算机系统结构的发展，
6．价格、应用、VLSI 和算法对系统结构的影响。
二、指令系统
1．指令格式的设计和优化
2．RISC 的定义与特点,
3．减少指令平均执行周期数方法。
4．指令流调整技术，延时转移技术指令取消技术,重叠寄存器窗口技术
三、存储系统
1．存储子系统的定义、原理和性能参数分析和设计。
2．并行存储器原理和性能分析，高速缓冲存储器工作原理、地址映像和地址变换方
法原理及其实现、数据块替换算法及其实现、数据一致性保持及其实现。
3．虚拟存储器工作原理、地址映像和地址变换原理及其实现、页面替换算法及其实
现，虚拟存储器和 Cache 存储器性能分析和设计方法。
3．页面或数据块替换的进程足迹，三级存储系统工作原理。
四、标量处理机
1．指令重叠执行分析，
2．先行控制方式的原理、结构和性能分析，先行控制技术中数据相关和控制相关等
各种相关性的分析和处理。
3．流水线的工作原理、性能分析，时空图在线性流水线和非线性流水线性能分析中
的应用，非线性流水线中的各种调度技术分析和原理，非线性流水线中局部相关和全
局相关的分析和处理。
4．情况下流水线性能及其时空图分析，超标量和超流水线处理机性能分析及其中资
源冲突分析处理，超标量和超流水线中存储器结构和存储方式的设计，各种流水线处
理机性能的优化设计。
五、向量处理机
1．向量处理的基本概念，三种向量处理方式。
2．向量计算机中的存储器结构。
3．向量处理机的性能评价和优化设计。
六、互连网络
1．互连网络的作用。
2．静态网络与动态网络。
3．存储转发寻径。
4．互连函数。
5．网络通信时延。
七 SIMD 计算机
1．SIMD 计算机特点与应用。
2．并行算法 。
八、多处理机
1．虚拟共享存储器、多处理机结构、性能模型分析。
2．多处理机的 Cache 数据一致性协议。
考试要求：
计算机系统结构是计算机科学与技术专业高年级本科生的专业课程，要求学生掌握计
算机系统结构的基本概念、基本原理、基本结构和基本分析方法。对计算机系统结构、组
成和实现有一个整体掌握。
三、参考书目
１．尹朝庆编著，计算机系统结构，华中科技大学出版社，2000 年 3 月
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