第一章、计算机硬件基础

1.进制间的转换

【考法分析】

本考点的基本考法是求二进制数、十进制数、八进制数及十六进制数之间的互转

【要点分析】

进制间互转一般是无符号的数

三位二进制的数可以转换成一个八进制的数，四位二进制的数可以转换成一个十六进制数

十六进制数中的10—15用英文的A、B、C、D、E、F（或a—f）表示

2.原码、反码、补码

【考法分析】

本考点的基本考法是：1.给出原码求反码或给出反码求原码。2.给出一句描述，问符合的是原反补码中的哪一个（一般是补码）。3.问原反补码的取值范围。4问原反补码的表示方法。

【要点分析】

原反补码都是带符号的数，二进制bit位中，最高一位为符号位，0代表正，1代表负。其余各位是数据位

在正数中，原码=反码=补码

在负数中，反码是在原码的基础上，符号位不变，其余各位按位取反得到的。补码是反码通过加1运算得到的。

原码和反码都存在2个编码问题，即+0和-0都表示0。补码解决了这个问题，用+0表示0，同时用原码和反码中的-0来表示-128，所以在取值范围上，补码要比原码和反码多一个数。

3.逻辑运算

【考法分析】

本考点的基本考法是给出一个逻辑运算公式，然后判断选项中与之等价的公式是哪一个

【要点分析】

上2个考点涉及的是算数运算，此考点涉及逻辑运算。假设有2个事件，事件中用1表示该事件为真，用0表示该事件为假

或运算，符号为+、$\vee$。当两个事件同时出现时，只要有一个事件为真（1），则结果就是真（1）

与运算，符号为$\times$、$ \cdot $、$\wedge$。当两个事件同时出现时，必须两个事件都为真（1），则结果就是真（1），否则结果就是假（0）

非运算。在计算机中，能识别的就0和1两个数，0的非运算就是1，1的非运算就是0

异或运算,符号为$\oplus$。如果事件A和B的值不同，结果就是1。如果事件A和B的值相同，结果就是0。（简单记忆就是相同为0，不同为1）

4.中央处理器

【考法分析】

本考点的基本考法是能分辨出运算器和控制器中的部件，以及各部件所起到的作用

【要点分析】

运算器和控制器由于逻辑关系和电路结构上联系紧密，所以统称中央处理器(CPU)

运算器包含：

算术逻辑单元：进行算术运算和逻辑运算
累加寄存器：暂时存放算数运算的数据及中间结果
数据缓冲寄存器：暂时存放从内存中取出的指令或数据，同时如果要向内存存放一条指令或数据，也暂时将他们存放在数据缓冲寄存器中
状态条件寄存器：保存由算术指令、逻辑指令或测试的结果所获得的条件码内容。比如进位，溢出，中断，为0，为负等标志

控制器包含：

程序计数器：要执行一条指令，首先需要把指令从存储器中取出来。程序计数器中则存放了指令地址。当每个指令被获取时，则存储地址加一
指令寄存器：通过程序计数器获得指令地址后，会把指令从内存取到指令寄存器中，即指令寄存器存放了当前正在执行的指令
指令译码器：要执行指令，就需要先分析该指令的操作码。此工作由指令译码器来完成
时序部件：控制整个操作过程

5.寻址方式

【考法分析】

本考点的基本考法是通过描述，能判断出是使用哪种寻址方式

【要点分析】

指令包含操作码和地址码。CPU分析指令后，需要通过地址码取出数据来操作

立即寻址：操作数在地址码中

直接寻址：地址码存放了地址，通过该地址从主存中取出操作数

间接寻址：地址码存放了地址，通过该地址从主存中找到另一个地址，通过主存中的地址再在主存中找到操作数

寄存器寻址：地址码存放了地址，通过该地址从寄存器中取出操作数

寄存器间接寻址：地址码存放了地址，通过该地址从寄存器中找到另一个地址，通过寄存器中的地址再在主存中找到操作数

6.流水线技术

【考法分析】

本考点的基本考法是1.考流水线的计算，2.考流水线技术中的概念，尤其是流水线周期的概念

【要点分析】

流水线的执行时间：（t1+t2+t3）+（n-1）t

上述公式中的t，表示流水线周期。指代流水线中执行时间最长的一段

7.多级存储结构

【考法分析】

本考点的基本考法是考各级存储设备的概念和使用场景

【要点分析】

缓存：实现缓和cpu和主存间的速率矛盾，主要存储cpu需要经常访问主存中的内容

SRAM，静态随机存储器，不需要刷新电路就能保存数据，被用作cache（缓存）

DRAM，动态随机存储器，需要不断刷新电路才能保存数据，否则数据会丢失，被用作主存

ROM，只读存储器，数据掉电不丢失

8.存储器的存储方式

【考法分析】

本考点的基本考法是考存储设备所对应使用的存储方式

【要点分析】

顺序存储：磁带使用，按照数据的存储时间顺序来进行读写操作，读取时必须按照顺序进行读写操作

直接存储：硬盘、光盘使用，按照给定数据的存储位置直接找到该区域，进行数据读写，有地址，与位置有关

随机存储：内存使用，随机指的是存储时间与存储单元的物理位置无关，但是有地址。

相联存储：cache使用，按内容存储，任一存储项内容作为地址来存储

9.主存容量的计算

【考法分析】

本考点的基本考法是考存储器的容量，属于计算题

【要点分析】

主存使用随机存储方式存储，需要对每个存储单元进行编址

所谓编址即用一个16进制数来表示一个存储单元。

存储单元就类似于房子，房子有门牌号（这就是编址），这个房子也有能容纳人数的数量（就是存储单元的容量）。

按字节编址，表示存储单元容量是以字节为单位，一个字节有八个bit。按字编址，表示存储单元容量是以字为单位，而字是字节的倍数（看题目中如何描述）。

各个存储单元合起来就是主存的总容量。

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