软考中级软件设计师笔记第一章计算机组成与体系结构
一.本章知识点框架即分数分布
1.知识点框架
2.分数分布(上午题6分
):
二.数的表示
本部分知识框架
1.进制转换
备注:
- 八进制用三位二进制表示,十六进制用四位二进制表示
- 10及其以上数字用A,B,C,D,E,F表示(方便区分)
2.编码问题
备注:
- 编码问题常常用在有符号数中,最高位用于符号位,1表示负数,0表示正数
- 正数的原码,反码,补码相同(原码即为机器数,二进制数)
- 负数的原码就是将相应进制数转为二进制,
反码除符号位外进行取反操作
,补码在反码的基础上加1 - 移码,正数和负数的符号位进行取反操作
- 补码用于加减运算,可以将符号位与数字位同等处理
3.浮点运算
例子1:
- 3.14 X 103
尾数:3.14
基础:10
指数:3
例子2:
0.1x103+1.19x102
- 对阶(小数向大数看齐,将指数低的转为指数高的)
1.19x102 变为 0.119 X103
- 尾数计算
0.1x103+0.119 X103 = 0.219 X103
- 格式化(小数点左边的数不能为0和
1位
以上的数)
2.19X102
例子3:
3.数值表示范围
三.计算机结构
本部分知识框架
1.CPU结构
2.计算机体系结构分类-Flynn
备注:
- 单指令单个任务,多指令多个任务
- 单数据流单个处理器,多数据流多个处理器
3.指令的基本概念
备注:
- OP指操作,如:加法,减法,取数,存数等
- 地址码字段需要包含各操作数的地址及操作结果的存放地址等, 上图的A1,A2,A3就是地址码(三个就为三级地址指令)
+(OP) a(A1) b(A2) c(A3) ==> a+b=c
+(OP) a(A1) b(A2) ==> a+=b
++(OP) a(A1) ==> a++
4.寻址方式
可以理解如下:
备注:寄存器寻址方式和寄存器间接寻址相当于把数据放在寄存器中,操作方式类似与上面的例子。
5.CISC与RISC
6.流水线
(1) 概念
(1) 计算
例题:
- 执行一条指令需要花费3t+2t+4t=9t,一共10条指令即共90t
- 流水线周期为执行时间最长的一段,即4t
- 理论公式:(3t+2t+4t)+(10-1)x4t=9t+36t=45t
- 实际公式:3x4t+(10-1)x4t=12t+36t=48tx`
理论公式与实际公式区别如下:
(3) 超标量流水线
备注:从上面的图可知一共使用了二条流水线即度为2
(4) 流水线的吞吐计算
7.层次存储结构
为什么采用层次存储结构,这是因为用户的需求决定的,用户的需求往往是速度快,存储容量大,价格低。
8.Cache
(1) 概念
(1) 映像
9.主存编制与计算
例子:
- 一共有多少块存储单元,43FFH-4000H+1=4400H-4000H=400H
- 400H用二进制表示(0100 0000 0000)2 =210 D
- 容量=(210 x 16bit)/4=256x16bit
10.总线
11.串联系统和并联系统
(1) 串联系统( 重点
)
串联可靠性: R=R1xR2XR3XR4X...XRn
(2) 并联系统( 重点
)
并联系统可靠性: 1-(1-R1)X(1-R2)X...X(1-Rn)
(3) 摸冗余系统
R1,R2…Rn分别产生结果,放入到表决器中,结果采用数量最多的。
(4) 混合系统
混合系统整体上看成一个串联,单个并联的按并联算:RX(1-(1-R)^3^)X(1-(1-R)^2^)
12.效验码
(1) 基础知识
备注:
码距:1位0,1;0变成1只需要一位,即码距为1,2位00,11;00变成11需要二位码距为2;000,111;000变成111需要三位码距为3
(2) 奇偶校验 (可检错,不可纠错
)
(3) 循环校验码CRC (可检错,不可纠错
)
(4) 海明码(重点:可检错,也可纠错
)
计算校验位:2k -1>=k+m
数据信息=16=m
2k -1>=k+16 ⇒ 2k >=k+17 ⇒k=5
答案:C(5)
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