【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 + 1x2^0 = 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。

二．±0的表示

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

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。