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第一章 计算机硬件基础

时间:2022-08-20 08:44:33浏览次数:75  
标签:十六进制 操作数 二进制 计算机硬件 Cache 基础 第一章 寻址 八进制

1、数据的表示

  • R进制的表示(R可为二、八、十、十六)

    原则:逢R进一

    Decimail 十进制;Binary 二进制; Octal 八进制;Hex 十六进制

  • R进制转十进制(按权展开)

    以二进制1101为例:

  • 十进制转二进制(短除法)

  • 二进制与八、十六进制之间的转换

问题:为啥八进制数对应三位二进制数,十六进制数对应四位二进制数?

解答:我们平常用的数都是十进制,逢十进一,由此不难推出,八进制数是逢八进一,7+1=8,而7对应的二进制数是111,故八进制数对应三位二进制数,同理可以得出:十六进制是逢十六进一,15+1=16,而15对应的二进制数是1111,故十六进制数对应四位二进制数。

  • 十进制和八进制、十六进制的转换可以通过二进制为桥梁

  • 计算机中原码、反码、补码

    注:二进制码的第一位:0表示正数,1表示负数(计算用补码)

  • 取值范围

问题:补码与移码的取值范围咋来的?

解答:补码与移码不区分正负0,取值范围相当于一个钟表是循环的,强制规定 1000 0000 定为 -128的补码

二、逻辑运算

三、计算机结构

注:1、操作码和地址码都应存入指令寄存器中

​ 2、运算器中的累加寄存器(AC)用于临时存储

四、指令系统基础-寻址方式

控制器执行的指令:运算器运算的数据。

指令是一连串有意义的二进制代码,也就是计算机的语言。

立即寻址:地址字段指出的不是操作数的地址,而是操作数本身,直接进行操作(执行时间短)

变址寻址:就是CPU某个变址寄存器进行相加形成操作数的有效地址(优点:目的不在于扩大寻址空间,而在于实现程序块的规律变化)

直接寻址:直接指出操作数在内存的地址

间接寻址:给一个怎样寻找操作数的间接地址

寄存器寻址:操作数不放在内存中,而放在寄存器中(通用寄存器编号)

寄存器间接寻址:指明操作数在寄存器的位置

寻址方式链接:https://blog.csdn.net/lixiaoting9181/article/details/109846970

指令系统中采用不同寻址方式的目的是:扩大寻址空间并提高编程灵活性

五、CISC与RISC

六、Flynn-体系结构的分类方法(了解)

七、流水线技术

八、存储系统结构

主存:随机储存器RAM(掉电丢失)和只读存储器ROM(掉电不丢失)

缓存:cache高速缓冲储存器,实现缓和CPU和主存之间的速率矛盾。

存储器的存储方式

九、主存储器基础-组成

主存储器(内存)采用:随机储存方式储存,需对每个储存单元进行编址。而主存储器中,通常以word为单位进行标识,即每个字一个地址,通常采用16进制表示。主存总量计算,某一芯片规格为wb,则组成WB的储存器需要(W/w)*(B/b)个芯片。

十、Cache

如果Cache的访问命中率为h,而Cache的访问周期时间是t1,主存储器的访问周期时间是t2,则整个系统的平均访存时是 :t3 = h*t1 +(1-h)t2

Cache和主存的映射机制(硬件实现):

直接映射(主存容量大,所以多对一)

全相联映射

组相联映射(主存分区,Cache分组)

Cache淘汰算法:

  • 先进先出算法
  • 最近最少使用
  • 随机算法

十一、RAID技术

RAID是一种把多块独立的硬盘(物理硬盘)按不同的方式组合起来形成一个硬件组(逻辑硬盘),从而提供比单个硬盘更高的储存性能和提供数据备份技术

十二、可靠性

系统可靠性

  • 失效率
  • 平均故障修复时间MTBF
  • 平均故障修复时间MTTR
  • 可用性

标签:十六进制,操作数,二进制,计算机硬件,Cache,基础,第一章,寻址,八进制
From: https://www.cnblogs.com/xxzxw/p/16607119.html

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