一、计算机的组成与体系结构
1、进制转化
R进制数转为10进制：
二进制：10100.01=1*2^4+1*2^2+1*2^-2
七进制：604.01=6*7^2+4*7^0+1*7^-2
10进制转R进制用短除法：
二进制转八进制与十六进制数
每3个二进制位对应一个八进制位 10 001 110 ==> 216
每4个二进制位对应一个十六进制位 1000 1110 ==> 8E
2、原码 反码 补码 移码
原码：符号位0正1负，
反码：符号位0正1负，正数不变，负数，符号位不变，数值为取反
补码：符号位0正1负，正数不变，负数，反码+1
移码：相对于补码说，符号位取反，数值为不变
详细解释：
当“原码”变成“反码”时，完美的解决了“正负相加等于0”的问题
过去的（+1）和（-1）相加，变成了0001+1101=1111，刚好反码表示方式中，1111象征-0
人们总是进益求精，历史遗留下来的问题—— 有两个零存在，+0 和 -0
我们希望只有一个0，所以发明了"补码"，同样是针对"负数"做处理的
"补码"的意思是，从原来"反码"的基础上，补充一个新的代码，（+1）
我们的目标是，没有蛀牙（-0）
有得必有失，在补一位1的时候，要丢掉最高位
我们要处理"反码"中的"-0",当1111再补上一个1之后，变成了10000，丢掉最高位就是0000，刚好和左边正数的0，完美融合掉了
这样就解决了+0和-0同时存在的问题
另外"正负数相加等于0"的问题，同样得到满足
举例，3和（-3）相加，0011 + 1101 =10000，丢掉最高位，就是0000（0）
同样有失必有得，我们失去了(-0) , 收获了（-8）
以上就是"补码"的存在方式
结论：保存正负数，不断改进方案后，选择了最好的"补码"方案
3、浮点数运算
N=M*R^e
M是尾数，e是指数，R为基数
4、计算机结构
主机：主存储器、CPU（运算器、控制器）
运算器：
算术逻辑单元：与运算相关
累加寄存器：运算中存相应的值，不止加法中需要，减法中也需要
数据缓冲寄存器：用于暂存数据
状态条件寄存器：存储运算过程中的标志位
5、Flynn
6、CISC和RISC
选择题方式
7、流水线
常考、计算题
概念
流水线：是指在程序执行时多条指令重叠进行操作的一种准并行处理实现技术。各种部件同时处理是针对不同指令而言的，它们可同时为多条指令的不同部分进行工作，以提高各部件的利用率和指令的平均执行速度。
计算
理论公式计算：
k=3，k代表的是分了三部分
（2+2+1）+（100-1）*2=203
实践公式计算：
（3+100-1）*2=204
在考试中，一般采用的是理论公式，但若理论公式不存在时，就采用实践公式。
流水线吞吐率
是指单位时间内流水线所完成的任务数量或输出的结果数量。
如上例：
TP=100/203
TPmax=1/2
流水线的加速比
完成同样一批任务，不使用流水线所用的时间与使用流水线所用的时间之比称为流水线的加速比。
流水线的效率
是指流水线的设备利用率。在时空图上，流水线的效率定义为n个任务占用的时空区与k个流水段总的时空区之比。
8、计算机层次化存储结构
Cache
Cache的功能：提高CPU数据输入输出的速率。
在计算机的存储系统体系中，访问速度最快的是Cache（这个在没有寄存器的情况下，如果存在寄存器，则寄存器速度最快）
使用Cache改善系统性能的依据是程序的局部性原理。
系统的平均周期
局部性原理
在CPU访问寄存器时，无论是存取数据抑或存取指令，都趋于聚集在一片连续的区域中，这就被称为局部性原理。
时间局部性(temporal locality)
时间局部性指的是：被引用过一次的存储器位置在未来会被多次引用（通常在循环中）。
空间局部性(spatial locality)
如果一个存储器的位置被引用，那么将来他附近的位置也会被引用。
9、主存分类
广义的内存，从功能上分类，分三种：ROM、RAM和CACHE；狭义的内存，是指电脑的内存条，就是RAM。
RAM，是随机存储器。在电脑中，主要是内存条，也被称为主存。关机断电丢数据。
CACHE，是高速缓存，是速度特别快的RAM，一般是静态RAM（主内存是动态RAM），比动态RAM速度快得多，是用来弥补主内存速度不够快而设定的。
ROM，是只读存储器。在电脑中，主要是bios这一块使用。关机断电不丢失数据。
编址
8*4的存储器中，8代表有8个地址空间，4代表，每个地址空间存储了4个bit位的信息。
AC000-C7FFF +1=1C000H=1C000/2^10=112K
112K*16=28*16K*x ===> x=4
10、磁盘
例题
（33+3）*10+3+3=366
（3+3 ）*11=66
11、总线
微机中总线一般有内部总线、系统总线和外部总线。内部总线是微机内部各外围芯片与处理器之间的总线，用于芯片一级的互连；而系统总线是微机中各插件板与系统板之间的总线，用于插件板一级的互连；外部总线则是微机和外部设备之间的总线，微机作为一种设备，通过该总线和其他设备进行信息与数据交换，它用于设备一级的互连。
-
数据总线（Data Bus）：在CPU与RAM之间来回传送需要处理或是需要储存的数据。
-
地址总线（Address Bus）：用来指定在RAM（Random Access Memory）之中储存的数据的地址。
-
控制总线（Control Bus）：将微处理器控制单元（Control Unit）的信号，传送到周边设备。
12、系统可靠性分析（串联系统和并联系统）
计算题
n模冗余系统（一般不考）
A(m,n)=n! / (n-m)! C(m,n)=n! / m!(n-m)!
混合系统（一般考这种）
12、校验码
CRC（循环校验码）与海明校验码的原理和基本过程要求掌握
循环校验码CRC
可以检错但是不可以纠错
给原始报文的后面添加多项式最高位的个数的0
在本题中，多项式最高位是 4，所以原始报文后面加4个0
即除数 = 110010101010000
进行模 2 除法（ 位与位之间是异或运算）， 最终得出四位的余数， 就是 CRC 校验码
所以，CRC编码 = 原始报文 后面补上 CRC校验码
11001010101 补上 0011，所以本题答案就是110010101010011
海明校验码（重要）
二、操作系统
1、操作系统的概述
进程管理
进程的状态：
进程管理——前趋图：
进程管理 ——进程的同步与互斥
互斥：同一时刻，只允许一个进程去使用这个资源。
2、PV操作
例题1：
在本题中，Sn显然是代表允许进入书店的购书者的人数，初值为n，表示可以进入n个购书者。S2用于实现对收银员的互斥访问，初值为0，表示收银员空闲，可以付款。S1代表有多少顾客等待付款，初值为0，表示没有顾客付款。整个工作流程描述如下：首先是收银员上班，执行P（S1），看是否有顾客付款，如果没有，则阻塞。否则，开始收费，收费完毕后，再执行V（S2），表示收银员空闲。购书者进入书店后，执行P（Sn），然后购书，当要付款时，执行V（S1），表示多了一个顾客在等待付款，然后执行P（S2），看收银员是否忙，如果忙，则阻塞。否则，开始付款。顾客离开书店时，执行V（Sn）。
例题2：
箭头出去方向是v操作，箭头指入方向是p操作。
3、死锁
例题：
系统有3个进程：A\B\C。这3个进程都需要5个系统资源。那么系统至少有多少个资源，则不可能发生死锁。
（5-1）*3+1=13
公式为
最少所需资源不发生死锁=进程数*（所需资源数-1）+1
死锁问题
发生死锁，打破的四个条件：互斥（同一资只能给一个进程使用）、保持和等待、不剥夺、环路等待。
银行家算法例题
4、存储管理——分期存储组织
页式存储组织
例题：
段式存储
段页式存储
页面置换算法
最优算法（OPT）
随机算法（RAND）
先进先出算法（FIFO）：可能产生“抖动”
最近最少使用算法（LRU）：不会“抖动”
考试例题：
没有使用块表：意思就是要查询两次
2*6=12
操作数两次，指令一次
1+2+2=5
5、索引文件结构
6、位试图法
类似电影院选座
7、数据传输控制方式
