计算机组成原理第二章——“数据的机器层次表示”知识点简单摘要

好几天没有学机组了，整理一下，为明天的学习做准备

1.数据分为无符号数与带符号数，其中带符号数又分为原码，反码，补码。

2.B：二进制；Q：八进制；H：十六进制；D：十进制

3.机器数一般就指带符号数

4.模：指计量器的容量，如字长为n位的纯整数的模为2的n次方；纯小数的模为2

5.同余：A和B以M为模是相等的，即说明A,B对M同余。只要确定了模，就可以找到一个与负数等价的正数来代替此负数（正数=负数+模），这样可以把减法运算用加法实现。由此产生了补码

6.补码和反码的符号位可作为数值的一部分来看待，和数值位一起参加运算。原码的符号位不能参加运算。（运算不包括原码，反码，补码之间的转换）

7.原码0：00000；10000。补码0：00000。反码0：00000；11111。

8.原码，反码的正负数范围相对0是对称的。补码负数表示范围较正数能多表示一个为-2的n次方（纯整数）或-1（纯小数）

9.补位：机器字长大于数值位+符号位时需要补位。补位位置：整数在符号位与数值位的最高位之间，小数补到末尾即可。所补数字：正数均补0。负数：原码：0；补码：整数：1，小数：0；反码：1。

10.原码定点小数表示范围：-(1-2的-n次)~(1-2的-n次)；补码定点小数表示范围：-1~(1-2的-n次)                  字长为n+1位，同下

11.原码定点整数表示范围：-(2的n次-1)~(2的n次-1)；补码定点整数表示范围：-2的n次~(2的n次-1) 

12.浮点数采用阶码与尾数表示，其中阶码与尾数一般都用补码表示

13.尾数用补码表示时，规格化浮点数应满足尾数最高位与符号位不同。尾数用原码表示时，规格化浮点数的尾数最高位为1.

14.当运算结果大于最大正数或小于绝对值最大的负数时，称为上溢。这时计算机应中止运算，进行溢出处理

15.当运算结果处于0到规格化最小正数之间或到规格化绝对值最小的负数之间称为下溢。计算机不做任何处理，置为机器零。

16.浮点数的阶码也可以用移码表示。IEEE 754浮点数中阶码部分用移码表示，尾数部分用原码表示。短浮点：1，8，23。长浮点：1，11，52；阶码与尾数全为0时表示0；阶码全1，尾数全0表示无穷。（正常阶码的取值范围是：1----254）

17.MIPS体系结构中寄存器大小为32位。MIPS是按字节编址。大端编址：使用最左边字节的地址作为字地址。小端编址：使用最右边字节的地址作为字地址。MIPS采用大端编址。

18.最低有效位表示最右边的一位，最高有效位表示最左边的一位。

19.把指令的数字形式称为机器语言，这样的指令序列叫做机器码。

20.程序计数器（PC）保存当前运行指令的地址。

21.栈“增长”是按照地址从高到低的顺序进行的。栈指针：指示栈中最近被分配的地址的值，寄存器被换出的位置（后进先出）。

22.MIPS寻址实际上是相对于下一条指令的地址（PC+4）。对条件分支采用PC相对寻址。

23.链接器：把各个独立的机器语言程序组合起来，生成可执行文件。加载器：把目标程序装载到内存中以准备运行的系统程序。

24.ARM寻址方式：9种。

25.乘法运算：第一个数为被乘数，第二个数为乘数；被乘数先进行补位，位数为乘数位数加被乘数位数（在前补0）；然后看乘数的末位，若末位为1，则乘积等于乘积(乘积初始为0)加被乘数；然后左移被乘数，右移乘数；若末位为0，则乘积不变，左移被乘数，右移乘数，直至乘数所有位均进行过计算。n位的数据需n步。

26.除法运算：以被除数作为余数，除数进行补位（在后补零）；余数=余数-除数；若余数<0，则余数=余数+除数，商左移，最低位上0，除数右移；若余数>=0，商左移，最低位上1，除数右移。n位的数据需n+1步。

27.海明码（校验位数K，信息位数N）：发现并纠正一位错：2的K次方>=N+K+1；发现两位错，纠正一位错：2的(K-)次方>=N+K+1

28.ASCII码用7位或8位二进制表示一个字符。当用8位时，最左边一位为0。

29.大量数据传输中常用且有效的检验法为CRC。

30.地址排列方式：从小到大.例如：1，2，3，4；5，6，7，8。。。

31.大端方式存放数据：数据正着放，高位在前（即高位在小地址）。小端方式存放数据：数据倒放，低位在前（即低位在小地址）

32.算数移位：符号位保持不变，对于正数均补0，对于负数，原码补0，反码补1，补码时，左移补0，右移补1。逻辑移位（当作无符号数处理），均补0。

33.循环移位：循环移位的主要特点是移出的数位又被移入数据中。循环移位分为带进位标志的循环移位和不带进位标志的循环移位。带进位标志的循环移位进位也参与循环；不带进位标志的循环移位，移出的数据，既进入本来应该去的地方，又进入进位标志中。

34.模4补码：用2个二进制数表示符号位，其余位与补码相同。存储时只需存储一个。

35.补码一位乘：最多需要n次移位，n+1次加法。原码乘法：n次移位，n次加法。

36.采用规格化浮点数主要是为了增加数据的表示精度

37.算术移位的情况下，补码左移的前提条件是其原有最高位与原符号位相同

38.算数移位的情况下，双符号位的移位操作只有低符号位需要参加移位操作。