1月25日每日学习

一、cpu

计算机的基本硬件系统有运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。运算器、控制器被集成为中央处理单元（CPU），CPU是硬件系统的核心。

CPU的功能

（1）程序控制　　（2）操作控制　　（3）时间控制　　（4）数据处理

前3个为控制器的功能，后一个为运算器的功能

1、运算器

运算器由算数逻辑单元（ALU）、累加寄存器（AC）、数据缓冲寄存器（DR）、状态条件寄存器（PSW）组成

运算器有如下两个主要功能

（1）执行所有的算术运算　　（2）执行所有的逻辑算数运算，并进行逻辑测试。

2.控制器

它不仅要保证程序的正确执行，而且要能够处理异常事件。

控制器包括指令寄存器（IR）、程序计数器（PC）、地址寄存器（）、指令译码器组成（）

程序计数器有顺序执行和转移执行，存储的内容为程序第一条指令的地址

在汇编语言中，程序员可以直接访问通用存储器，以存取数据，可以访问状态寄存器以获取有关数据处理结果的相关信息，可以通过程序计数器进行寻址，但是不能访问指令寄存器。

二、计算机基本单位

位（bit）  比特　　b

字节（byte）　　B　　1B=8b

千字节（KB）　　1KB=1024B

兆字节（MB）　　1MB=1024KB

左字节（GB）　　1GB=1024MB

太字节（TB）　　1TB=1024GB

最小的数据单位是bit

最小的存储单位是byte　　字节

十进制　　D　　1~9

二进制　　B　　0-1

八进制　　O　　0~7

十六进制　　H　　0~9、A~F

n进制转化为十进制　　按权展开求和　　　　　　十进制转化为n进制　　除n取余法

一位十六进制的数=4位二进制的数　　　　　　　　一位八进制的数据=3位二进制的数

进制的加减法：1.加法逢n进1　　　　2.减法：借1当n

四、数值表示

各种数值在计算机中表示的行是称为机器数，其特点是采用二进制计数制。对于带符号数，机器数的最高位是表示正负的符号位，其余位则表示数值。

为了便于运算，带符号的机器数可采用原码、反码、补码、移码的编程方式。

原码：0表示正号、1表示负号。数值0的原码有两种形式：[+0]原=0　　0000000　　　　[-0]原=1　　0000000

反码：正数的反码与原码相同，负数的反码则等于其绝对值按位求反。数值0的反码有两种行是[+0]反=0　　0000000　　　　[-0]反=1　　1111111

补码：正数的补码与其原码和反码是一样的，负数的补码则等于其反码的末位+1.数值0只有一种表示形式：[+0]补=[-0]补=0 0000000

移码：在补码的基础上把符号位取反　　数值0的移码：[+0]移=[-0]移=0 0000000

[[X]补]补=[X]原

 机器字长n时各种码制表示的带符号数的范围

码制　　　　　　　　　　定点正数　　　　　　　　　　　　顶点小数

原码　　　　　　-（2^n-1  -1）~(2^n-1  -1)　　　　　　-(1-2^-(n-1)) ~+(1-2^-(n-1))

反码　　　　　　-（2^n-1  -1）~(2^n-1  -1)　　　　　　-(1-2^-(n-1)) ~+(1-2^-(n-1))

补码　　　　　　       -2^n-1~(2^n-1  -1)　　　　　　　　　-1~+(1-2^-(n-1))

移码　　　　　　　　 -2^n-1~(2^n-1  -1)　　　　　　　　-1~+(1-2^-(n-1))

浮点数：当机器字长位n时，定点数的补码和移码克表示2^n 个数。而其原码和补码只能表示2^n-1个数。浮点数时小数点不固定的数，它能表示更大范围的数

一个二进制数N可以表示更一般的形式N=2^EXF，其中E为阶码F为尾码。用阶码和尾码表示的数称为浮点数，这种表示数的方法称为浮点表示法。

两个浮点数的阶码不一致的时候，首先要对阶，小阶向大阶对齐，浮点数向右移，小数点向左移

规格化就是将尾数的绝对值限定在区间[0.5,1]