计算机组成原理复习

参考：https://www.bilibili.com/read/cv17126387

第一章     计算机系统概论

计算机的构成：

①五大组件：运算器、控制器、CPU、输入输出设备

②两种信息流：控制、数据信息流

冯·诺伊曼体系结构计算机的特点：

1）硬件由五大组件组成

2）软件为二进制表示

3）采用存储程序

     Ⅰ：所有的程序预先存放在存储器中

     Ⅱ：指令采用串行执行方式

    (指令一条接一条执行 而不能同时执行两条 ）

计算机的性能指标：

CPU执行时间=CPU时钟周期数XCPU时钟周期

CPI=执行某段程序的时间这段时间执行的指令条数

MIPS（平均每秒执行多少百万条定点指令数）

计算机硬件：

运算器（完成算术运算和逻辑运算）

存储器（主存和辅存，程序必须在主存里才能CPU才能运行）

控制器（计算程序、指令形式）

第二章   运算方法和运算器

定点数的表示与运算

1.定点数的表示

一.无符号数和有符号数的表示

在计算机中参与运算的机器数有两大类:无符号数和有符号数。

1）无符号数 全部二进制位均为数值位，没有符号位，相当于数的绝对值。

若机器字长为8位，则数的表示范围为0～2^8-1，即0～255。

2)有符号数.在机器中，数的“正“负”号是无法识别的，有符号数用“0”表示“正”号，用“1”表示“负”号，二进制数的最高位为符号位. 

数据格式

1、定点数（注意小数点的位置）

纯小数（.000001）

纯整数（1111.）

范围：0|x|1-(当尾数全部为0是Min，当全为1时是max

2、浮点数表示方法：

.M

10表示基数，浮点数指数，M表示尾数

数的码制：

原码：小数点前面为符号位，正数为0，负数为1

小数点之后不变（如-0.1010的源码为1.1010）

反码：正数不变，负数除符号位取反

-0.1010的反码为1.0101

补码：正数不变，负数在反码的最后一位加1

-0.1010的补码为：1.0110

至于移码个人理解是在补码的基础下符号位取反

补充：补码的补码为原码

原码表示：最高符号，其余表示数的绝对值

移码：移码（又叫增码或偏置码）通常用于表示浮点数的阶码，其表示形式与补码相似，只是其符号位用“1”表示正数，用“0”表示负数，数值部分与补码相同。

溢出判断：

（1）采用一位符号位

       参加操作的两个数符号相同，结果又与原操作数符号不同，则表示结果溢出.

（2）采用双符号位

①Ss1Ss2=00:表示结果为正数，无溢出。

②Ss1Ss2=01:表示结果为正数，溢出。

③Ss1Ss2=10:表示结果为负数，溢出。

④Ss1Ss2=11:表示结果为负数，无溢出。

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补码加法、补码减法、原码乘法（只管符号）、原码除法