1、数据的表示
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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
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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。
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十进制和八进制、十六进制的转换可以通过二进制为桥梁
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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)
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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