计算机原理复习课

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1、复习课第1章计算机系统概论1.1计算机的发展与应用1.1.1计算机发展阶段和发展趋势★★1.1.2计算机的应用1.2计算机系统的组成1.2.1计算机系统的硬件★★★1.2.2计算机系统的软件★★★1.2.3计算机系统的层次结构1、微程序设计层2、指令系统层3、操作系统层4、汇编语言层5、高级语言层1.3计算机系统结构1.3.1传统冯.诺依曼计算机系统结构★★★★★硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成；指令和数据采用二进制形式；构成程序的指令是串行执行的，在控制器的控制下自动地、连续地从存储器中依此取出指令并进行分析和执行。1.3.2

2、现代计算机系统结构与传统冯·诺依曼计算机相比较，不同之处主要体现在三个方面：第一，现代计算机系统结构以存储器为中心，I/O设备与CPU可以并行工作，进一步改进了系统的性能。第二，现代计算机采用先行控制技术和流水线技术，改变传统的串行执行程序为并行，从而提高系统作业的吞吐量。第三，现代计算机中的存储器采用多体交叉存储器，可以在一个存储器访问周期中同时对多个存储单元进行访问，实现多字的一次性存取，增加存储带宽。第2章计算机中数据的表示2.1进位计数制及其之间的转换★★★★2.1.1进位计数制基数R位权W常用的常用的进位计数制十进制数(Decimal)二进制数(

3、Binary)十六进制数(Hexadecimal)2.1.2进位计数制之间的相互转换两个术语：真值和机器数区分数据的正负、选择数值的码制、确定小数点的位置。(1)二进制转换成八进制。转换原则：以小数点为中心，整数部分从右向左，小数部分从左向右，“三位一体，不足补零。”(2)二进制转换成十进制。转换原则：让二进制各位上的系数乘以对应的权，然后求其和。(3)二进制转换成十六进制。转换原则：以小数点为中心，整数部分从右向左，小数部分从左向右，“四位一体，不足补零”。(4)八进制转换成二进制。转换原则：将八进制上每一位数码“一分为三”，即可得二进制。(5)八进制转

4、换成十进制。转换原则：让八进制各位上的系数乘以对应的权，然后求其和。(6)八进制转换成十六进制。转换原则一：先将八进制转换成十进制，再由十进制转换成十六进制。转换原则二：先将八进制转换成二进制，再由二进制转换成十六进制。(7)十进制转换成n(n=2，8，16)进制。转换原则：整数部分：“除n取余倒着写”；小数部分：“乘n取整顺着写”，小数部分一般保留三位，末位“四舍五入”。(8)十六进制转换成二进制。转换原则：将十六进制上每一位数码“一分为四”，即可得二进制。(9)十六进制转换成八进制。转换原则一：先将十六进制转换成十进制，再由十进制转换成八进制。转换原则

5、二：先将十六进制转换成二进制，再由二进制转换成八进制。(10)十六进制转换成十进制。转换原则：让十六进制各位上的系数乘以对应的权，然后求其和。2.2定点数的表示★★★★★2.2.1符号的表示定点表示：实质上是不表示小数点的表示方法。由于数值部分的表示方法不同，有符号数可有三种表示方法，分别叫做原码、反码和补码。2.2.2小数点的表示(1)定点小数：小数点在x0和x1之间。表示的数据范围为：0x1-2-n(2)定点整数：小数点在xn的右边。表示的数据范围为：0x2n－１2.2.3几种机器数形式机器数常用的编码方法有：原码补码反码移码尤其关注各

6、种编码方法的：编码方法码制之间的转换0的表示符号位与真值的形式联系数据范围建议使用数轴表示方法来分析此类问题。原码定义：最高位代表符号，其它位为数据的绝对值。定点整数x的原码［x］原：x2nx02n－x=2n+x0x－2n定点小数x=0.x1x2xn的原码［x］原：x1x01－x=1+x0x－1表示的数据范围：n+1位定点整数，2n－1x－(2n－1);n+1位定点小数，（1－2-n）x－(1－2-n);优点：真值与原码之间的换算简单。实现乘法运算简单。缺点：实现加、减运算不方便。两数相加，异号须相减；相减时须判断两数绝对

7、值的大小，绝对值大的减绝对值小的，结果的符号为绝对值大的数的符号。补码定点整数x的补码［x］补：x2nx02n+1+x=2n+1-x0x－2n其中x为真值。定点小数x的补码［x］补：x1x02+x=2－x0x－1零只有一种表示形式：［+0］补=[－0]补=000…0表示的数据范围：n+1位定点整数机，(2n－1)x－2nn+1位定点小数机，(1－2n)x－1优点实现加、减运算方便。可以将减法运算变为加法，运算器中的加、减运算可以采用一个加法电路。缺点真值与原码之间的换算不够直接。实现乘法运算不方便。补码的移位规则：补码的左移

8、时，符号位保持不变，数值位进行左移，最底位出现的空位进行补0；补码