前言
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章节提要
占比 6分
需要掌握：进制转换、原码反码补码移码、CPU如何划分（区分清楚）以及各部分功能、CISC与RISC特点的区分、流水线特点及相关计算、存储系统相关计算、总线的分类和概念、可靠性计算、校验码的作用、各校验码的特点、运算过程以及编码解码过程。
一、数据的表示（进制的转换）
（注：下图来自前言中up主视频）
（说明：其他进制转十进制利用按权展开法，十进制转其他进制利用利用短除法（除n取余）；短除法具体步骤：不断除n，直至商为0，余数从下往上排列即为所求结果）
1、R进制转十进制使用按权展开法
2、十进制转R进制使用短除法(余数从下往上排列）
3、二进制转八进制与十六进制
一位十六进制数对应四位二进制数，一位八进制数对应三位二进制数。
（注：下图来自前言中up主视频）
（说明：n进制的加法原则：逢n进1，n进制减法原则：借1当n）
1） 每 三位二进制对应一位八进制（从右往左分隔，不足补0）
2）每 四位 二进制对应 一位 十六进制（十六进制数10以后用A、B、C、…代替）
二、数据的表示（原码反码补码移码）
原码：数的 二进制 表示形式，并且不足32位补成 32位。（第一位为符号位，0代表正数，1代表负数）
反码：正数 的 反码等于原码，负数 的反码等于 原码符号位不变，其余位按位取反得到。
补码：正数 的 补码等于原码，负数 的补码等于 反码加1 的结果。
移码：正数和负数 的移码均等于 补码首位取反 的结果，被用作 浮点运算的阶码。
数值表示范围：（n为字长，原码和反码正0负0占两个编码）
（重点）注：只有涉及原、反、补、移码的运算时，才将首位默认为符号位，否则其他二进制计算都将首位作为数值位。
真题链接
正负0编码相同的是 补码和移码。
补码可以 简化计算机运算部件的设计。
三、数据的表示（浮点数运算）
1、浮点数的表示
2、浮点数运算步骤
（对阶：低阶向高阶对齐）
四、CPU结构（运算器与控制器的组成）
（注：下图来自前言中up主视频）
（说明：IR、MDR、PC有关访问方面特点）
1、运算器
1）算术逻辑单元（ALU）：处理数据，实现对数据的算术运算和逻辑运算。
2）累加寄存器（AC）：当运算器的算术逻辑单元执行算术或逻辑运算时，为ALU提供一个工作区。
3）数据缓冲寄存器（DR）：暂时存放由内存储器读/写的一条指令或一个数据字，将不同时间段内读/写的数据隔离开来。主要作用有：作为CPU和内存、外部设备之间数据传送的中转站；作为CPU和内存、外围设备之间在操作速度上的缓冲；在单累加器结构的运算器中，数据缓冲寄存器还 可兼作为操作数寄存器。
4）状态条件寄存器（PSW）：保存由算术指令和逻辑指令运行或测试的结果建立的各种条件码内容，主要分为状态标志和控制标志。
2、控制器
1）指令寄存器（IR）：当CPU执行一条指令时，先把它从内存储器取到缓冲寄存器中，再送入IR暂存。
2）程序计数器（PC）：CPU自动修改PC的内容，以便使其保持的总是将要执行的下一条指令的地址。
3）地址寄存器（AR）：AR保存当前CPU所访问的内存单元的地址。
4）指令译码器（ID）：对指令中的操作码字段进行分析解释，识别该指令规定的操作，向操作控制器发出具体的控制信号，控制各部件工作，完成所需的功能。
真题链接
累加寄存器（AC）
CPU中，常用来为ALU执行算术逻辑运算提供数据并暂存运算结果的寄存器是 累加寄存器。
在CPU中，常用来为ALU执行算术逻辑运算提供数据并暂存运算结果的寄存器是 累加寄存器。
CPU执行算术运算或者逻辑运算时，常将源操作数和结果暂存在 累加器（AC） 中。
控制器
计算机执行指令的过程中，需要由 CPU的控制器 产生每条指令的操作信号并将信号送往相应的部件进行处理，以完成指定操作。
在CPU中， 控制器 不仅要保证指令的正确执行，还要能够处理异常事件。
在CPU中，控制器 不仅要保证指令的正确执行，还要能够处理异常事件。（重复考）
计算机执行指令的过程，需要由 CPU的控制器 产生每条指令的操作信号送往相应的部件进行处理，以完成指定的操作。
计算机中提供指令地址的程序计数器PC在 控制器 中。
算术逻辑单元（ALU）
加法器 属于CPU中算术逻辑单元的部件。
指令寄存器
计算机指令一般包括操作码和地址码两部分，为分析执行一条指令，其 操作码和地址码都应放入指令寄存器（IR）。
在CPU的寄存器中， 指令寄存器 对用户是完全透明的。（注：完全透明是指用户无法访问，完全看不到）
指令译码器（ID）
CPU中译码器的主要作用是进行 指令译码。
指令寄存器的位数取决于 指令字长。
CPU中译码器的主要作用是进行 指令译码。
程序计数器（PC）
为实现程序指令的顺序执行，CPU 程序计数器（PC） 中的值将自动加1。
在CPU中用于跟踪指令地址的寄存器是 程序计数器（PC）。
计算机在一个指令周期的过程中，为从内存读取指令操作码，首先要将 程序计数器（PC） 的内容送到地址总线上。
CPU在执行指令的过程中，会自动修改 程序计数器 的内容，以便使其保持的总是将要执行的下一条指令的地址。
在CPU中，用 程序计数器 给出将要执行的下一条指令在内存中的地址。
若某无条件转移汇编指令采用直接寻址，则该指令的功能是将指令中的地址码送入 PC（程序计数器）。
其他知识
计算机中CPU对其访问速度最快的是 通用寄存器。
VLIW 是超长指令字的简称。
CPU依据 指令周期的不同阶段 来区分在内存中以二进制编码形式存放的指令和数据。
（注：下图来自百度百科）
（说明：Mbps有关解释）
3、寻址方式（补充）
（注：下图来自前言中up主视频）
（说明：重点记忆前五种寻址方式的寻址速度，能够辨别题目中描述为哪种寻址方式。寻址速度（由快到慢）：立即寻址>寄存器寻址>直接寻址>寄存器间接寻址>间接寻址）
（注：立即寻址方式、直接寻址方式、间接寻址方式、寄存器寻址方式和寄存器间接寻址方式都是在代码区，不同的寻址方式的目的也是扩大寻址空间并提高编程灵活性，针对程序的代码区而言）
（注：下图来自于百度）
（说明：有关不同寻址方式速度的解释）
真题链接
指令系统中采用不同寻址方式的目的是 扩大寻址空间并提高编程灵活性。
寻址速度从快到慢：立即寻址>寄存器寻址>直接寻址。
五、Flynn分类法简介
