【软考】– 计算机组成体系结构（上）【我的1024】

第一节进制的表示

一、进制的表示

1、二进制 B 符号：0、1
2、八进制 O 符号：0、1、2、3、4、5、6、7
3、十进制 D 符号：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9
4、十六进制 H 符号：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F

二、十进制和其他进制之间的转换

1．其他进制转十进制：按权展开法
例：(1011)2 = 1×2^3 + 1×2^1 + 1×2^0 = 11
2．十进制转其他进制：
整数部分：除基取余法

小数部分：乘基取整法

例:(0.625)10 = (0.101)2
例:(11)10 = (1011)2

三、二、八、十六进制的相互转换

1、二进制和八进制转换：以小数点为界，三位二进制转一位八进制数
例：10101111·10111(2) = 257.56(8)
2．二进制和十六进制转换：以小数点为界，四位二进制数转一位十六进制数
例：10101111·10111(2) = AF.B8(16)
3、八进制和十六进制转换：转为二进制
257.56(8) = 10101111.10111(2) = AF.B8(16)

第二节原码、反码、补码、移码

一、转换规则

1、原码：最高位1表示负数，最高位0表示正数，其余n-1位表示数值的绝对值。
2、反码：正数的反码与原码相同，负数的反码则在原码基础上除符号位外按位取反。
3、补码：正数的补码、反码和原码相同，负数的补码则是其反码基础上加1。
4、移码：将补码的符号位取反。

码制	正数	负数
原码	01100010	11100010
反码	01100010	10011101
补码	01100010	10011110
移码	11100010	00011110

二．±0的表示

	数值0	数值-0	0 + (-0)
原码	00000000	10000000	10000000
反码	00000000	11111111	11111111
补码	00000000	00000000	00000000
移码	10000000	10000000	00000000

1、0在补码和移码中有唯一的表示：±0的补码：00000000，±0的移码：10000000。
2．计算机采用补码，且没有减法，转换为加法进行计算，其符号位和数值位均参与计算。

三、表示范围

原码、反码：-((2^n-1) – 1) ~ + ((2^n-1) – 1)
8位二进制下：补码和移码可以表示-128
补码、移码：-2^n-1 ~ + ((2^n-1) – 1)
-128的补码是10000000，移码是00000000

第三节浮点数

第四节逻辑运算

第五节校验码

一、奇偶校验

由若干位有效信息（如一个字节），再加上一个二进制位（校验位）组成校验码。
奇校验：整个校验码（有效信息位和校验位中“1”的个数为奇数。
偶校验：整个校验码（有效信息位和校验位）中“1”的个数为偶数。
奇偶校验，可检查奇数位的错误，不可纠错。如果偶数位发生错误，则发现不了。

二、海明码

也是利用奇偶性进行检错和纠错。在数据位之间插入K个校验位，通过扩大码距来实现检错和纠错。校验位设置在2^i的位置。其位置关系存在一个规律，即 2^P ≥ P＋D＋1，其中P代表海明码的个数，D代表数据位的个数。

三、循环冗余校验码（CRC校验码）

（n，k）码，信息码占左边的K位，校验码占右边的n-k位，校验码位数越长，校验能力越强。在求CRC编码时，采用的是模二运算。（可检错）

第六节计算机的分类

一、按照计算机体积和工作能力划分

1、个人移动设备：如智能手机，平板电脑等。
2、桌面计算机：包括低端的上网本，笔记本，台式机和高配置的工作站。
3、服务器：提供大规模的可靠的文件及计算服务。
4、集群／仓库级计算机：
集群机将一组桌面计算机或服务器用网络连接在一起，运行方式类似于一个大型的计算机。
仓库级计算机将数万个服务器连接在一起形成的大规模集群。
5、超级计算机：与个人计算机无太大差异，但规格高，性能要强大许多，具有很强的计算能力，但是能耗巨大。
6、嵌入式计算机：专用的，针对某个具体特定的应用，如微波炉，洗衣机，数码产品等

二、按照指令系统划分

指令系统类型	指令	寻址方式	实现方式	其它
CISC (复杂)	数量多，使用频率差别大，可变长格式	支持多种	微程序控制技术（微码）	研制周期长
RISC (精简)	数量少，使用频率接近，定长格式	支持方式少	增加了通用寄存器，硬布线逻辑，控制为主，适合采用流水线	优化编译，有效支持高级语言

第七节计算机系统组成

第八节中央处理器

一、中央处理器的工作流程

二、中央处理器的核心部件

1、运算器
①算术逻辑单元ALU：数据的算术运算和逻辑运算。
②累加寄存器AC（数据寄存器）：用于暂存操作数和中间运算结果并向ALu提供运算对象。
③状态字寄存器PSW（标志寄存器）：存状态标志与控制标志。
④通用寄存器组：用于暂存操作数或数据的地址。

2．控制器
①程序计数器PC：存储下一条要执行指令的地址，每取出一条指令，PC内容自动＋1。
②指令寄存器IR：存放正在执行的指令。
③指令译码器ID：对现行指令进行分析，确定指今类型和其所要完成的操作以及寻址方式。
④时序部件：用于产生时序脉中和节拍电位。
⑤状态字寄存器PSW（标志寄存器）：保存指令执行完成后产生的条件码。

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