重点内容图示
重点内容说明
1数据的表示
进制的转换
数据展开法
用于 R进制转十进制 （常见的即二进制转十进制、八进制转十进制等）
按权展开法：R进制的每一位乘以R的k次幂之和（每一位的k值等于对应位数与小数点之间的数码个数）
实例
二进制 10100.01 = 1*2^4+1*2*2^2+2*2^-2
七进制 604.01 = 6*7^2+4*7^0+1*7^-2
短除法
用于十进制转R进制 （常见的即十进制转十进制、十进制转八进制等）
短除取余数的方法：十进制的数短除R，直到余数小于R，然后将余数逆序取出，即为对应的R进制数
示例
二进制与八进制、十六进制的相互转换
是对二进制进行分组（从右往左），三个一组转为八进制，四个一组转为十六进制；反之同理
原码、反码、补码、移码
|
|
数值1 |
数值-1 |
1-1 |
|
原码 |
0000 0001 |
1000 0001 |
1000 0010 （-2） |
|
反码 |
0000 0001 |
1111 1110 |
1111 1111 （-0） |
|
补码 |
0000 0001 |
1111 1111 |
1 0000 0000 （0） |
|
移码 |
1000 0001 |
0111 1111 |
1 0000 0000 （0） |
正数：原码、反码、补码 均为二进制数
负数：原码将对应绝对值的第一位设为符号位且置为1，反码符号位不变且其他位取反，补码为反码+1
移码：将数值对应的补码符号位取反（此时1为正数，0为负数）
二进制位与对应数据表示范围
浮点数运算
记住公式
N = M * R^e
M为尾数，小于10；
R 为基数，为10
E 为指数
计算步骤
对阶 ???? 尾数计算 ???? 结果格式化
需注意：对阶由低到高
示例： 1.0*10^3 + 1.19*10^2 = 1.0*10^3 + 0.119*10^3 = 1.119*10^3
2计算机结构
简单说明下
ALU用来算术逻辑运算的
AC 用来存储操作数和操作结果（暂时）
DR cpu和内存、外部设备之间数据传输的中转站
PSW 运算后进位等状态的存储
PC 用来程序计数，指令地址+1或一定的转移量
IR 执行指令时，先从内存储器，然后缓存寄存器，再到指令寄存器
指令译码器 分析解析指令，发出具体的控制信号
时序部件 控制时序的控制信号
3Flynn分类法
4CISC和RISC
5流水线技术
流水线的概念
流水线是指在程序执行时多条指令重叠进行操作的一种准并行处理实现技术
指令完整步骤: 取指????分析????执行
吞吐率（TP）计算
TP = 指令数/流水线执行时间
TPmax = Lim n→无穷大（n/（k+n-1）Δt） = 1/Δt Δt为周期时间
加速比（S）计算
S = 不使用流水线执行时间 / 使用流水线执行时间
效率（设备利用率E）计算
E = n个任务占用的时空区/k个流水段的总时空区 = To/k*Tk
简单说下一下例题：
一条指令要经过四个步骤 S1 S2 S3 S4 ，每个步骤的时间依次为Δt Δt Δt 3Δt 求处理四条指令时利用率
分子为不使用流水线技术所需空间 ，分母为使用流水线所需空间
仅需理解为 在每条指令（最后一条除外）的S4步骤时可进行下一指令的S1步骤
此图有误，分母的*4应该删除，此处说明
6存储系统
层次化存储结构
Cache
功能
提高CPU数据输入输出的效率
平均周期
T3 = h * t1 + （1-h）* t2
T3 为cache+主存储器的平均周期，h代表对cache的访问命中率，t1代表cache的周期时间，（1-h）代表失效率或未命中率，t2为主存储器的周期时间
时间局部性与空间局部性
时间局部性：运算时间
空间局部性：数组空间
为了达到性能与经济代价的平衡
工作集理论：工作集是进行运行时被频繁访问的集合
随机存储器与只读存储器
磁盘工作原理
结构与参数
存取时间 = 寻道时间 + 等待时间（平均定位时间+转动延迟）
寻道时间：磁头转动到磁道所需的时间
等待时间：等待读写的扇区转到磁头下方所用的时间
例题 重点
分析第一空：
单缓冲区，即每次只能缓存一个，根据给定的顺序，当磁头转到R1的起点时，由于缓存了R0，并不能立马缓存R1，必须等到下一圈转到R1的起点，由此
R0到R9的处理时间为（33 + 3）* 10 = 360
R10的处理时间 3+3 = 6
合计 366
最优方案，即转到R1起点时，正好缓存R1，
（3+3）* 11 = 66
7计算机总线
8可靠性
串联的可靠度和效率计算
注：R为可靠度 ，入为效率
并联的可靠度和效率计算
9校验码
基本概念
检错：仅检查到错误
纠错：除检查到错误，仍需纠正错误
码距：一个编码系统的码距是整个编码系统中任意（所有）两个码字的最小距离
循环校验码 只能检错
模2除法的计算
具体实例
原始报文为 11001010101
生成多项式为 X^4 + X^3 + X + 1
对其进行CRC编码结果为？
首先我们知道 d>=e+1
多项式转为二进制数 等价为 11011
可得到 e为4
此时进行模二除法，先假设为0000
可得到如上结果 ，所以 CRC编码结果为 11001010101 0011
知识1：校验位的位置为2^n位，确定编码长度 即上述 2^r >= 4（X） + r +1
4（X）为信息位个数
知识2：位数转为二阶乘相加 再转信息位异或（与n相关的） 计算校验位
知识点3：异或计算可参考下图
1和0来自于对2取余数
最终结果为 1010101
存储器编址
8*4位的存储器
8*8位的存储器
例题，重点
- 内存地址从AC000H到C7FFFH，共有__k个地址单元
计算技巧
多个FFF的16进制，我们可以堪称C8000H-1
还有个常识 即从0到1有几个地址，同理，1-0 +1
结合上述
此时 C7FFFH – AC000H +1H= C8000H-1H-AC000H +1H =1C000H
K为1024
1C000H/2^10 = 112
2.如果该地址按字（16bit）编址，由28片存储芯片构成，每片有16k个存储单元，每个单元存储__位
假设每个单位存储X位
16k * 28 * x = 112k * 16 解得 x= 4