计算机组成原理期末知识点复习及考点总结
计算机组成原理期末知识点复习及考点总结
-----------------------------Date by 2022.7.21--------------------------------
第一章 绪论
第二章 数值数值的机器层次表示
文章目录
- 计算机组成原理期末知识点复习及考点总结
- 前言
- 第一章 绪论
- 1.1 电子计算机与存储程序控制
- 1.2 计算机的硬件组成
- 1.3 计算机系统
- 1.4 计算机的工作过程和主要性能指标
- 第二章 数值数值的机器层次表示
- 2.1 数值数据的表示
- 2.2 机器数的定点表示与浮点表示(移码是考点)
- 2.3 非数值数据的表示(了解)
- 2.4 十进制数和数串的表示
- 2.6 数据校验码
- 总结
前言
总结期末《计算机组成原理》复习知识点,上学期考试内容大纲,考过内容进行标注。
第一章 绪论
1.1 电子计算机与存储程序控制
(一)计算机的发展
1.发展史
电子管计算机-晶体管计算机-小、中规模计算机-大、超大规模计算机
2.发展趋势
巨型机、微型机
(二)存储程序概念
(1)计算机(指硬盘)应由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成。
(2)计算机内部采用二进制来表示指令和数据。
(3) 将编好的程序和原始数据事先存入存储器中,然后再启动计算机工作,这就是存储程序的基本含义 。
1.2 计算机的硬件组成
计算机是由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成,其中运算器与控制器合称为中央处理器(CPU)。
(一)计算机的主要部件
(1)输入设备
输入设备是把人们编好的程序和原始数据送到计算机中,并且将它们转换成计算机内部所能识别和接受的信息方式。
(2)输出设备
输出设备是将计算机的处理结果以数字、字符、图形、图像、声音等形式送出计算机。
(3)存储器
存储器是用来存放程序和数据的部件。
(4)运算器
运算器是对信息进行处理和运算的部件
(5)控制器
控制器是按照人们预先确定的操作步骤,控制整个计算机的各部件有条不紊地自动工作。
(二)冯诺依曼结构和哈佛结构的存储器设计思想
(1)冯诺依曼结构特点:(考了,简答题)
将指令与数据不加区分地混合存储在同一个存储器。
(2)哈佛结构特点:
将指令与数据分别分开存储在不同的存储器中。指令存放在程序寄存器,数据存放在数据存储器。
1.3 计算机系统
(一)计算机系统的多层次结构
共有七级
第零级:硬联逻辑级。第一级:微程序机器级。第二级:传统机器级。第三级:操作系统级。第四级:汇编语言机器级。第五级:高级语言机器级。第六级:应用语言机器级。
1.4 计算机的工作过程和主要性能指标
(一)计算机的工作过程
例:a+b-c=?
计算机执行过程如下:
(1)取数(2)加法(3)减法(4)存数(5)停机
(二)计算机的主要性能指标
(1)机器字长(考了,简答题)
是指参与运算的数的基本位数,计算机字长一般等于内部存储器的字长。
8 bit = 1 B
【注】:同时这道题中还考了 “指令字长(第三章内容)”,“存储字长”。
“指令字长”:是指指令的长度,由操作码、地址码的位数决定
“存储字长”:多为存储的数据的位数的长度
(2)数据通路宽度
数据总线一次所能并行传送信息的位数。
(3)主存容量
一个主存储器所能存储的全部信息量。
1024 B = 1 KB = 2^10 ;
1024 KB = 1MB = 2^20;
1024 MB = 1GB =2^30 ;
1024 GB = 1TB =2^40 ;
1024 TB = 1PB =2^50
(4)运算速度
主频: 主频表示CPU内数字脉冲信号震荡的速度,又称为时钟频率。
时钟周期:CPU的时钟周期是主频的倒数。
第二章 数值数值的机器层次表示
2.1 数值数据的表示
(一)计算机中的数值数据
表示各种进制的后缀字母:
二进制:B ;
八进制:Q;
十进制: D;
十六进制 :H
(二)无符号数和带符号数
在带符号数中,二进制最高位代表符号位,1为负数,0为正数。
2.1.3–2.1.4–2.1.5原码、反码、补码表示法
正数的原码反码补码都一样。
负数的原码符号位为1,反码在原码的基础上符号位不动 其余位取反(即0对1,1对0),补码在反码的基础上加一。
例:假设机器数长度为5位,则有:
【+0】原 = 00000 【-0】原 = 10000
【+0】反 = 00000 【-0】反 = 11111
【+0】补 = 00000 【-0】补 = 00000
2.2 机器数的定点表示与浮点表示(移码是考点)
(一)定点表示法(了解)
1.定点小数
(1)定点小数格式:
(2)真值表示
2.定点整数
(1)定点整数格式:(注:数值位和符号位共 (n+1)位)
(2)真值表示
(二)浮点表示法(了解)
1.公式;
[注]:r是阶码的底,M是尾数,E是阶码
2.浮点数的格式
3.真值表示
4.规格化浮点数
[注]:r是阶码的底,M是尾数
(1)公式
(2)真值
【注】:规格化的最小正数大于非规格化的最小正数。
(三)浮点数阶码的移码表示法
(1)表示
[X]移 = 偏置值(一般为7个1(1111111)) +X(此处X用二进制表示)
(2)移码特点
a.在移码中,最高位为0表示负数,最高位1表示正数。【注】:移码符号位与原码、补码、反码 符号位表示相反。
b.移码全为0时,对应的真值最小;移码全为1时,对应的真值最大。反应了真值的大小。
c.[+0]移 = [-0]移 = 10000000
d.同一个数的移码和补码除了最高位相反外,其他各位相同。
2.3 非数值数据的表示(了解)
(一)字符与字符串的表示
1.字符表示:ASCII码
2.字符串存放:向量法、串表法
(二)汉字的表示方法
1.汉字国标码:又称GB
2.汉字区位码:国标码 = 区位码(十六进制) + 2020H(H后缀代表十六进制)
3.汉字机内码:机内码 =国标码 + 8080H
4.汉字字形码:表示汉字点阵的代码,输出的是含1、0的二进制
(三)统一编码:(又称万国码)
1.编码方式:Unicode
2.实现方式:UTF-8
2.4 十进制数和数串的表示
(一)8421码
1.含义:
用四个二进制数来表示一个十进制。
2.常见类型:
(1)8421码(考了):代表含义就是:从右到左,2的0次方 1、2的1次方 2、2的2次方 4、2的3次方 8.例如:12(D)->1100(B)
【注】:当时在补码的乘法中顺便考了这个小知识点,问4的二进制数为?0100
(2)2421码:是一种9的自补码(了解)
(3)余3码:是一种9的自补码(了解)
(4)格雷码:具有循环特性(了解)
2.6 数据校验码
(一)奇偶校验
1.含义:
奇偶校验位+有效信息位中,1的个数为奇数则为奇校验,1的个数为偶数则为偶校验。
(二)循环冗余校验码(CRC码)
1.典题:
解释说明:
(1)M(x)为多项式
(2)G(x)为生成多项式。从右到左展开,依次表示为X的0次方,X的1次方,X的2次方,X的3次方。若生成多项式中对应位置是0,则取0。例如:上式为 1011,此处为:(X的0次方 = 1)+(X的1次方)+(X的2次方 = 0)+(X的3次方)
(3)第2步骤中,乘以X的3次方,是在有效位“1100”的末尾加上校验位的位数“3 = 4 - 1”。校验位位数确定方式是 (“生成多项式”的个数 - 1)。
(4)第四步骤中,此处的除法使用的是“模2除运算”。规则如下:
a.部分余数首位为1时,商为1,减除数。
b.部分余数首位为0时,商为0,减0.
c.部分余数的位数小于除数的位置,该余数即为最后余数。
(5)最后一步中,得到余数后,即上面的“010”,将其拼接在有效信息位“1100”后面,得到结果“1100010”.
总结
今天先更新第一章与第二章,持续更新中...
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