【第一章】软件设计师 之 计算机组成与体系结构

简介: 这篇文章是软件设计师备考资料的第一章,涵盖了计算机组成与体系结构的基础知识,包括不同进制之间的转换方法、数据表示、计算机结构、流水线概念、存储系统、校验码等内容。

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2、数据的表示

2.1 R进制转十进制

R进制转十进制使用按权展开法,其具体操作方式为:将R进制数的每一位数值用Rk形式表示,即幂的底数是R,指数为k,k与该位和小数点之闻的距离有关,当该位位与小数点左边,K值是该位和小数点之间数码的个数,而当该位位于小数点右边,k值是负值,其绝对值是该位和小数点之间数码的个数加1。

例如二进制 10100.01 = 1x24+1x22+1x2-2
例如七进制 604.01 = 6x72+4x70+1x7-2

2.2 十进制转R进制

十进制转R进制使用短除法。例如将94转换为二进制数

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2.3 二进制转八进制(或十六进制)

二进制转八进制:二进制数从右向左,三位一组划分。到达左侧、不足三位,补零够三位。然后每一组按照转十进制方式,计算出每一组的数值。计算出全部数据后,按照从左到右的顺序组合新的数据,可以得到八进制数值。
10001110 拆分三组、010 001 110。010 = 1x21 = 2 001 = 1x20=1 110 = 1x22+1x21=6 最后组成的八进制是:216

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二进制转十六进制:二进制数从右向左,四位一组划分。到达左侧、不足四位,补零够四位。然后每一组按照转十进制方式,计算出每一组的数值。计算出全部数据后,按照从左到右的顺序组合新的数据,可以得到十六进制数值。
10001110 拆分二组:1000 1110 。1000 = 1x23 = 8 1110 = 1x23+1x22+1x21=14 最后组成的十六进制是:8E 。
提示:由于十六进制的组合部分超过了十。可以用英文代替。A-10,B-11,C-12,D-13,E-14等等

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2.4 扩展

进制之间的相互转换,十六进制转八进制。可以先将十六进制转换为二进制,具体转换方式是:十六进制的每一位数转换为四位二进制数。然后全部转换为二进制数后,从右向左三位一组划分,(不足补零)。再次转换为八进制。

5、数据的表示

结果格式化需要注意几点:
1、小数点前只能是0-10范围的数,不能是零点零几,也不能是十几。
计算过程注意:
2、加入计算的双方不是同一个阶数,要将将小的阶数化成大的。比如,2化成
3、小数点后移动。

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6、计算机结构(CPU)

提示:重点记忆 运算器和控制器的概念。

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7、Flynn分类方法简介

重点:阵列处理机

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8、CISC和RISC

重点:两者之间的差别

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9、流水线的基本概念

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10、流水线周期及流水线执行时间计算

k是分了几个段,分了几个段,就是几。下方是3
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11、流水线吞吐率计算

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实例:
指令条数 100个。执行时间 203 。
吞吐率:100/203

12、流水线加速比计算

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案例:
不使用流水线执行时间:(1+2+2)* 100 = 500
使用流水线执行时间:203
S= 500 / 203 。比例越高越好。

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13、层次化存储结构

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14、Cache - 概念

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计算案例
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15、局部性原理

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16、随机存储器与只读存储器

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第一问计算的大致思路:(十六进制)
最后一位先加上1
C7FFFH +1 = C8000H
C8000H - AC000H = 1C000H (C 代表 12 8 -12 不够,借一位 、由于是十六进制 。 8 + 16 -12 = 12 . B-A = 1)

减去后的结果: 1C000H 用 1C000 / 2的十次方

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扩展
1024b(位)=1k,那4k就是1024k*4=4096位,

十六进制的 40000 = 4 x 164 = 218

17、磁盘工作原理

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第二问解答:修改位置信息。在读取并且处理 后 6 秒过后,下一个 按照顺寻读取 R1

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18、计算机总线

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19、串联系统与并联系统可靠度计算

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常考题型:
多个串联、并联放在一起的。整体看成串联还是并联,下题中整体可以看作是串联, 先算出并联的可靠性,然后串联的想乘
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20、 校验码的概念

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21、循环校验码 CRC
模2 除法 、异或操作: 1 和 0 异或结果 1。 相同的是0、不同的是1.

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21、海明校验码

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