第一章 计算机组成及体系结构

1、数据表示

R进制转换为10进制要用按权展开法

当除到这个余数小于R为止，所有的余数从下往上倒着写

十进制有十个基数0~9，逢十进一

二进制有两个基数0~1，逢二进一

八进制有八个基数0~7，逢八进一

八进制基数的表示范围是 0（000）~7（111），所以每三位二进制代表一位八进制

原码：一共八位，第一位是符号位，0表示整数，1表示负数，后面的七位用来表示具体的数值

正数的原反补码都是一样的

负数的反码除了符号位不变 剩下的位数全部取反

负数的补码在反码的基础上再加一

移码在补码的基础上符号位取反

加减法使用补码可以得到正确的答案

2、数值的表示范围

3、浮点的运算

阶码（10上面的指数）用移码表示

尾数用补码表示

阶码的位数决定数的表示范围，位数越多范围越大

尾数的位数决定数的有效精度，位数越多精度越高

对阶的时候，小数向大数看齐

对阶是通过较小数的尾数右移实现的，小的算数右移

阶码符号 | 阶码数值 | 尾数符号 |尾数数值

4、计算机结构

4.1计算机结构

有时候状态条件寄存器在软考里面也是控制器的一部分

运算器：

算数逻辑单元ALU: 进行数据的算数运算和逻辑运算

累加寄存器AC：通用寄存器，为ALU提供一个工作区，用于暂存数据

数据缓冲寄存器DR：写内存时，暂存指令或数据

状态条件寄存器PSW ：存状态标志与控制标志

控制器：

程序计数器PC：存储下一条要执行指令的地址

指令寄存器IR：存储即将执行的指令

指令译码器ID：对指令中的操作码字段进行分析解释

时序部件：提供时序控制信号

4.2计算机体系结构分类

S single / I instruction S stream D data M multiple

4.3指令的基本概念

4.4 寻址方式

4.5 CISC 与 RISC

5、流水线

5.1 概念

5.2 流水线计算

实践公式：每一个公式都给予充分的流水线时间

5.3 超标量流水线

5.4 流水线吞吐率计算

单位时间内流水线所完成的任务数量或者输出的结果数量

6、层次化存储结构

6.1 层次化存储结构

6.2 Cache 概念

6.3 Cache映像

6.4 直接相联映像

0 页 的只能存在0页里面，冲突率高

6.5 全相联映像

冲突下降了很多，存储只要有空闲位置即可

6.6 组相联映像

复杂

7、主存 编址与计算

7.1 主存 编址与计算

1 Byte = 8 bit

7.2 总线

一条总线同一时刻仅允许一个设备发送，但允许多个设备接收

7.3 串联系统与并联系统

7.4 N 模混合系统

7.5 校验码

7.5.1 奇偶校验码（检错）

奇偶校验，可以检查1位的错误，不可纠错

7.5.2 循环校验码CRC（检错）

补上余数，就是为了传过去之后能够对除数进行整除

7.5.3 海明校验码

主要利用异或运算和他校验的位置