软考中级(软件设计师)——计算机组成和体系结构(占6分)

软考中级(软件设计师)——计算机组成和体系结构(占6分)

目录

软考中级(软件设计师)——计算机组成和体系结构(占6分)

数据的表示(★★★★)

原码、反码、补码、移码

数值表示范围

浮点数运算

浮点数存储方法

运算器与控制器(★★★★)

Flynn分类法(★★)

指令的基本概念

寻址操作

CISC与RISC ( ★★)

流水线技术(★★★★)

存储系统(★★★★)

主存-编址计算

总线系统(★)

可靠性(★)

串联与并联系统

校验码(★★★)

循环校验码CRC

数据的表示(★★★★)

R进制转t进制使用按权展开法，其具体操作方式为:将R进制数的每-位数值用R形式表示，即幂的底数是R，指数为k , k与该位和小数点之间的距离有关。当该位位于小数点左边，k值是该位和小数点之间数码的个数,而当该位位于小数点右边，k值是负值，其绝对值是该位和小数点之间数码的个数加1。

例如二进制：10100.01=1x

2^{4}

+ 1x

2^{2}

+1x

2^{-2}

例如七进制：604.01 =6x

7^{2}

+4x

7^{0}

+1x

7^{-2}

二进制计算n次方就行，就像十进制的7=2的2次方+2的1次方+2的零次方=4+2+1=100+10+1，组合在一起也就是111。无论多大的数，慢慢拼就行。

十六进制麻烦一些需要加上A、B、C、D、E这六个英文字母，代表11、12、13、14、15，刚好凑上0-15的16进制，因为到了16肯定要进1，故而有0-15就够用了。

原码、反码、补码、移码

用8位机械码表示，其中1位表示符号，【0/1】代表正负。0是正1是负。后面的7位来表示数字。

1、正数的源码、反码、补码都是一样的，例如上图的数值1表示方法。

2、如果第一位是1代表肯定是个负数，例如上图的数值-1表示方法。

3、负数的反码是【符号位不变】，其它七位取反，反码转源码也相同。

4、负数的补码就是在反码的基础上+1。

5、移码是在补码的基础上对符号位进行取反。

6、使用补码进行【加减】运算。在上图最后一列可见【1-1=1+(-1)】在原码计算中得-2，在反码计算中得-127，在补码计算中由于第九位溢出，则能计算出正确答案。在移码计算中得-0也是不正确的。

数值表示范围

定点整数就是小数点在固定的最后一位。

定点小数

浮点数运算

例如：3.14*

10^{3}

其中3.14是尾数，10是基数，3是指数。

浮点数计算：3.14*

10^{3}

+1.2*

10^{5}

=0.0314*

10^{5}

+1.2*

10^{5}

=1.2314*

10^{5}

浮点数存储方法

阶符、阶数、数符、尾数

运算器与控制器(★★★★)

硬盘不属于主机，是属于存储器-外设设备。 

运算器与控制器的组件是个需要背一下。

有争议的地方需要注意。如果选项中有状态条件寄存器该选还得选。

Flynn分类法(★★)

主要分为四类，根据指令与数据流分类。对应的结构与分类相符。

指令的基本概念

寻址操作

速度是：立即>直接>间接>寄存器>寄存器间接

CISC与RISC ( ★★)

流水线技术(★★★★)

计算公式： 

三个空分别是：(3+2+4)△t*10=90△t、流水线4△t、10条则需要(36+9=45△t)

存储系统(★★★★)

速度是CPU最快，然后Cache、内存、外存。容量是从小到大的。

Cache是链接CPU与内存的桥梁，快速响应用户操作。Cache响应速度仅次于CPU。是硬件支持的。

主存-编址计算

 一般经常会问道，容量与片数。

H就是代表16进制。

43FFH-4000H+1=4400H-4000H=400H=

2^{10}

*16bit/4=256*14bit

总线系统(★)

焊接好的各种线，可以多设备发送，只能同一设备接收。

可靠性(★)

串联与并联系统

串联可靠性计算=所有可靠性的乘积。

并联=1-(1-可靠性1)*(1-可靠性2)……*(1-可靠性N)

校验码(★★★)

0
1

码距是1

0 1
1 0

码距都是2。

奇偶校验，只能检错，不能纠错。

循环校验码CRC

海明码校验，可检错、可纠错。