對于打算報考計算機(jī)研究生的同學(xué),需要清楚的了解計算機(jī)組成原理。計算機(jī)組成原理有哪些?趕緊跟小編一起來了解下吧!? 2023考研備考資料領(lǐng)取
1.馮諾依曼計算機(jī)組成
主機(jī)(cpu+內(nèi)存),外設(shè)(輸入設(shè)備+輸出設(shè)備+外存),總線(地址總線+數(shù)據(jù)總線+控制總線)
2.計算機(jī)層次結(jié)構(gòu)
應(yīng)用程序-高級語言-匯編語言-操作系統(tǒng)-指令集架構(gòu)層-微代碼層-硬件邏輯層
3.計算機(jī)性能指標(biāo)
非時間指標(biāo)
【字長】機(jī)器一次能處理的二進(jìn)制位數(shù),常見的有32位或64位
【總線寬度】數(shù)據(jù)總線一次能并行處理的最大信息位數(shù),一般指運(yùn)算器與存儲器之間的數(shù)據(jù)總線的位數(shù)
【主存容量】主存的大小
【存儲帶寬】單位時間內(nèi)與主存交換的二進(jìn)制位數(shù)B/s
時間指標(biāo)
【主頻f】時鐘震蕩的頻率Hz;【時鐘周期T】時鐘震蕩一次的時間t
【外頻】cpu與主板之間同步的時鐘頻率,系統(tǒng)總線的工作頻率;【倍頻】主頻與外頻的倍數(shù)=主頻/外頻
【CPI】clock cycles per instruction,執(zhí)行一條指令需要的周期數(shù)(平均)
【MIPS】million instructions per second,每秒執(zhí)行的指令總條數(shù)MIPS=f/CPI(忽略單位)
二、數(shù)據(jù)表示
1.基本概念
真值:+0101,-0100
機(jī)器數(shù):[x]原=0101
2.幾種機(jī)器數(shù)
原碼:x=-0101,[x]原=1101
反碼:x=-0101,[x]反=1010
補(bǔ)碼:x=-0101,[x]補(bǔ)=1011
移碼:x=-0101,[x]移=2^n+x=0011
PS:這里說說對補(bǔ)碼與移碼自己的理解。補(bǔ)碼是為了化減法為加法方便計算機(jī)設(shè)計運(yùn)算,移碼是為了方便比較大小,用在浮點數(shù)的階碼中。
補(bǔ)碼——任何一個有模的系統(tǒng)中,減法都可以通過加其補(bǔ)碼來表示。最簡單的例子就是以12為模的鐘表,比如現(xiàn)在是3點,那么-5個小時就等于+7個小時,都是10點。這里7就是5的補(bǔ)碼。
移碼——數(shù)據(jù)對應(yīng)關(guān)系一次挪動一下位置,使得看起來小的數(shù)真值也小。比如原本0000表示0,現(xiàn)在表示-128,然后0001表示-127,一直到1111表示+127,這樣就方便比較了。
3.定點數(shù)與浮點數(shù)
定點數(shù):小數(shù)點固定x.xxxxxx,表示范圍受限,忘掉它吧
浮點數(shù):數(shù)的范圍和精度分別表示。
一般格式:EEEE......EMMM.......M,E部分是階碼(數(shù)的范圍i),M部分是尾數(shù)(數(shù)的精度)。缺點:階碼和尾數(shù)位數(shù)不固定,太靈活了
IEEE754格式:跟我背下來----
32位的是(單精度):1位符號位S+8位偏指數(shù)E+23位有效尾數(shù)M,偏移值為127。
64位的是(雙精度):1位符號位S+11位偏指數(shù)E+52位有效尾數(shù)M,偏移值為1023。
真值就是(32位為例)N=(-1)^S*2^(E-127)*1.M
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