计算机组成理论知识点和算法公式

符号为正时：符号位为0.符号为负时：符号位为1；
当一个十进数[x]为负数时：
【x】原=符号位（负1）+补位若干0+x绝对值的二进制数
【x】反=符号位不变+原码去符号位取反（1和0交换）
【x】补=反码最后一位加一，且逢2进1

当一个十进制x为正数时：
【x】原=【x】反=【x】补=符号位（正0）+补位若干0+x绝对值的二进制数

十进制小数转换为二进制小数：
十进制小数✖2，结果取整数部分，0或1
如果相乘后整数部分为1时，减去1，小数部分继续✖2
当小数部分为0时，结束相乘，并且结果从上往下化为二进制小数部分整数部分为0

定点小数：当机器字长为n+1时，定点小数的取值范围为：-(1-（2^-n）)--1-（2^-n）
定点整数：当机器字长为n+1时，定点整数的取值范围为：-(2^n-1)--2^n-1

[X]移=偏置量+[X]真
偏置量=2的几次方就是，1后面有几个0
[X]真是不带符号位的数，符号直接表示
同时也可以是[X]补的最高位反一下的值

无符号数：
整数.0~2ⁿ-1
小数.2-ⁿ~1-2-ⁿ

定点小数：
整数:
    原码.-(2ⁿ-1)~2ⁿ-1
    补码.-2ⁿ~2ⁿ-1
小数:
    原码.-(1-2-ⁿ)~1-2-ⁿ
    补码.-1~1-2-ⁿ

浮点数最值：
    最大正数：(1-2-ⁿ)x2^(2^k-1)
    绝对值最大负数：-1x2^(2^k-1)
    最小正数：2-ⁿx2^(-2^k)
    规格化最小正数：2^(-1)x2^(-2^k)
    绝对值最小负数：-2-ⁿx2^(-2^k)
    规格化绝对值最小负数：-(2-ⁿ +2^(-1))x2^(-2^k)

电子计算机的分类：
①电子模拟计算机  ——  处理连续变化的物理量
②电子数字计算机  ——  处理不连续的数字量

计算机的发展历史：
①电子管计算机时代
②晶体管计算机时代
③小，中规模集成电路计算机时代
④大，超大规模集成电路计算机时代

计算机的两极分化：
①微型机向更微型，网络化，高性能，多用途发展——计算机日常化
②巨型机向更巨型化，超高速，并行处理，智能化发展——象征一个国家的科技经济军事化实力

存储程序式计算机基本概念（冯诺依曼计算机概念）：
①计算机硬件由运算器，控制器，输入设备，输出设备，存储器组成
②计算机内部采用二进制表示指令和数据
③基本含义：程序和数据预先存入存储器中，再启动计算机运行

五大部件基本作用以及存储器的分级：
①高速缓冲存储器（Cache）——存取快，容量小，能直接访问CPU
②主存储器——存取较快，容量较小，能直接访问CPU
③辅助存储器——存取慢，容量大，不能直接访问CPU

计算机各部件的连接：
①总线结构（适用于小微型计算机）：
    Ⅰ地址总线——CPU向主存，外设传输地址信息
    Ⅱ数据总线——CPU和外设相互传递信息
    Ⅲ控制总线——CPU发出命令，外设返回反馈
②通道（适用于大，中型计算机）

存储器设计思想：
①冯诺依曼结构——指令和数据不加区分混合存放，共用一组总线——效率低，主要使用主存储器的设计
②哈佛结构——指令和数据分开存放，并用两组总线存放——效率高，适用于Cache设计

计算机系统：
①硬件系统——看得见摸得着的设备
②软件系统——程序和数据

计算机主要性能指标：
①机器字长（1字长(Byte)=8位二进制(bit)）
②数据通道宽度
③主存容量：1kb=1024字节  1MB=1024KB  1GB=1024MB  1TB=1024GB
④运算速度

四大进制：    二进制    八进制    十进制    十六进制
范围：            0~1          0~7         0~9       0~9，A~F
后缀：             B              Q             D              H

CPU总称中央处理器
CPU由运算器和控制器组成
存储器可以分为主存储器和辅助存储器
主机由主存储器和CPU组成
外设由辅助存储器，输入设备，输出设备组成