计算机组成原理---概述及数据的表示和运算

计算机的发展：电子管(机器语言编程)-晶体管(有操作系统的雏形)-中小规模集成电路(有分时系统)-超大规模集成电路(产生了微处理器)

硬件系统和软件系统共同构成了一个完整的计算机系统，对于某一功能来说，既可以用软件实现，也可以用硬件实现，则称软硬件在逻辑上是等效的。

冯诺依曼计算机特点：计算机硬件系统由运算器，存储器，控制器，输入设备和输出设备5大部件组成；指令和数据以同等地位存于存储器内，并可按地址寻访；指令和数据均用二进制代码表示；指令由操作码和地址码组成；指令在存储器内顺序存放；以运算器为中心，输入输出设备通过运算器与存储器传送数据。

MAR,MDR虽然是存储器的一部分，但在现代CPU中确实存在于CPU中的。

数据库系统不属于系统软件，数据库管理系统属于系统软件。

相联存储器既可以按地址寻址，也可以按内容寻址。

计算机相关性能指标：CPI-执行一条指令所需要的周期数；MIPS-每秒执行多少百万条指令；MFLOPS-每秒执行多少百万次浮点运算；GFLOPS-每秒执行多少十亿次浮点运算。

兼容性是指计算机软件或硬件的通用性，通常在同一系列不同型号的计算机间通用。

 

二进制转换为八进制，十进制，十六进制。

十进制转换为任意进制：除基取余法，乘基取整法。

在计算机中，小数和整数不一样，整数可以连续的表示，但小数是离散的，所以并不是每一个十进制小数都可以准确的用二进制表示，但任意一个二进制小数都可以用十进制小数表示。

二进制编码的十进制数(BCD)：8421码，是一种有权码，如果两个8421码相加之和大于等于1010，需要加0110修正；余三码：是一种无权码，在8421码基础上加0011形成；2421码：是一种带权码，小于5的最高位为0，大于等于5最高位为1。

字符编码(ASCII)：采用7位二进制编码，最高位为0，总共128个字符。编码值0-31为控制字符，编码值32-126是可印刷字符，编码值32是空格，编码值127是DEL码，0-9的编码值为0110000-0111001，低四位正好是二进制形式0-9。

汉字的编码包括汉字的输入编码，汉字内码，汉字字形码三种，它们是计算机中用于输入，内部处理和输出三种用途的编码。区位码是国家标准局于1981年颁布的标准，用两个字节表示一个汉字，它将汉字和图形符合排列在一个94行94列的二维代码表中。区位码是4位10进制数，前两位是区码，后两位是位码，所以称为区位码。国际码则是将十进制区位码转换为十六进制后，加上20H。国际码两个字节最高位都是0，汉字内码为了区别中英文字符，将国际码两个字节最高位改为1。

主存字由两个字节或四个字节组成时，在同一个主存字中，既可以按先存储低位字节，后存储高位字节的顺序存放字符串内容(小端模式)，也可按先存储高位字节，后存储低位字节的顺序存放字符串的内容(大端模式)。

通常某种编码都是由许多码字构成，任意两个合法码字之间最少变化的二进制数称为数据校检码的码距。对于码距不小于2的数据校检码，开始具有检错能力。码距越大，检纠错能力越强，而且检错能力总是大于等于纠错能力。