计算机组成原理-学习笔记(自用,不定时更新)

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第一章:计算机组成,软件与硬件

 1.1计算机发展

1.2.1计算机基本组成

 1.2.3计算机系统层次结构

第二章: 各种进制的转换

 2.1进位计数制

 2.1.2BCD码(Binary Coded Decimal)

 2.1.3字符与字符串

 2.1.4奇偶校验码

 2.1.5海明校验码

2.1.6CRC

2.2.1定点数的表示—— 无符号数、有符号数、定点小数、定点整数

1.真值

2.机器数

 2.2.2源码补码移码的作用

 2.2.3移位运算


第一章:计算机组成,软件与硬件

 王道计算机考研 计算机组成原理_哔哩哔哩_bilibili

 1.1计算机发展

1.2.1计算机基本组成

()软件基本组成(略)

()硬件基本组成:控制器,运算器,储存器,输入输出设备

 

()主存:分为储存体,MAR,MDR,一个储存体中包含若干储存单元,一个储存单元包含若干储存字;MAR寄存地址与储存单元的个数 ,MDR寄存数据和储存字长

()运算器 三寄存器+一逻辑运算器(ALU) 

()控制器   pc取指IR分析,CU执行

 ()分析 PC根据地址找到对应指令取走,CU根据操作码指令分析指令然后找到对应地址找到对应数据运送给ACC ,进行逻辑运算

 

 

 1.2.3计算机系统层次结构

【计算机组成原理】如何理解计算机系统的层次结构?_Vav_a的博客-CSDN博客_如何理解计算机系统的层次结构

 

频率:周期性运动,单位时间内完成的次数。单位-1

cpi:一次指令需要的时间,

 

第二章: 各种进制的转换

 2.1进位计数制

观察各种数字表示情况

456表现形式其实就是6+50+400,说白就是各个位置上的数字大小乘上10的多少次幂而已

0101如果表示2进制就是 1*2的0次方+0+1*2的2的2次方+0

换成二进制(转换10进制)看就是(逢2进1)开头的1代表连续过度了两个2,就是4,末尾的1就是2的0次方*1=1,(就是1+0+4+0)最终0101代表5

 

 

 2.1.2BCD码(Binary Coded Decimal)

 BCD优势:主要BCD码用起来会比二进制和十进制互转顺手很多(发明这个东西就是为了方便的) 

8424:用二进制表示十进制的数

比如如果15用2进制表示:1111

但是用8421码表示为:0001 0101

8421码的相加:

位数不够直接+6,(原因:

 2.1.3字符与字符串

 

汉字编码方式:国标码和UTF8 

 大端模式和小端模式在后面有讲解:这里先略过 

 2.1.4奇偶校验码

 

 2.1.5海明校验码

奇偶校验码一个是没有纠错能力,其次,检错能力也不行。

海明码最小添加校验位数量公式如下

 

 

练习测试(1):

(2)

2.1.6CRC

 

2.2.1定点数的表示—— 无符号数、有符号数、定点小数、定点整数

(定点数是全部基于二进制数的)

 (除了定点数还有还有浮点数(略))

简单说定点数分为无符号数-有符号数

无符号数:相当于绝对值

有符号数:最高数位全部表示符号位(有符号数的机器表示有原码、补码、反码和移码。

定点数如果要表示整数或小数,分为以下三种情况:

  1. 纯整数:例如整数100,小数点其实在最后一位,所以忽略不写
  2. 纯小数:例如:0.123,小数点固定在最高位
  3. 整数+小数:例如1.24、10.34,小数点在指定某个位置

整数小数分开储存的默认整数小数点在末尾,默认小数小数点在开头

因为最高位是符号位,所以机器数的形式值就不等于真正的数值,

1.真值

真值是指在数值前面用“+”号表示正数,用“-”号表示负数的带符号二进制数。

2.机器数

机器数(又称为机器码)是指在数字系统中用“0”表示符号“+”,用“1”表示符号“-”,即把符号“数值化”后的带符号二进制数。常用的机器数有原码、反码和补码。

 

 

 源码范围(-127-----127)补码(-128--------127)

小数(-(1-1/127)-------1-1/127)补码(-1-------1-1/127)

 移码只能表示定点整数(不能表示小数)

 2.2.2源码补码移码的作用

定点数中无符号数相加的时候正常计算就可以,有符号就不可

  

 

 

 2.2.3移位运算

 源码反码得计算:(单独抽离)

y源码反码补码及其计算

2.2.7强制类型转换

C语言中强制类型转换后会直接舍弃掉高字节部分

2.2.8数据储存和排列

 

2.3.1浮点数及其运算(暂时略,以后单独开一章)

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