原码、反码、补码、移码

第一章、计算机组成与结构6分_运算器

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负数的补码转原码

第一章、计算机组成与结构6分_补码_02

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杂项:

第一章、计算机组成与结构6分_补码_03

 的补码和移动码的相同

海明码

海明码是校验码的一种,是奇偶校验的扩充,利用奇偶性进行检错和纠错

码距:编码系统中,任意两个合法编码中,有多少个二进制位不同

海明码的构成方法:在数据之间插入k个校验码,通过扩大码距来实现检错和纠错

n:数据位,k:校验位,n和k必须满足以下关系:

第一章、计算机组成与结构6分_运算器_04

存储系统

硬盘

存取时间=寻道时间+等待时间(平均定位时间+转动延迟)(这里是HDD机械硬盘)

流水线

流水线周期等于最长的时间

执行n条指令完成是时间为:(一次的时间加起来)+(n次-1)*流水线的操作周期时间

CPU的组成

CPU的组成

ACC累加寄存器

运算器/寄存器

存放算术逻辑运算部件ALU运算的结果信息

PC程序计数器

控制器

存放下一条执行指令所在单元的地址

程序员可访问

IR指令寄存器

保存当前正在执行的一条指令

对用户完全透明

ID指令译码器

将指令中的操作码进行分析和解释

AR地址寄存器

保存CPU当前要访问的内存单元的地址

DR数据寄存器

运算器

内存和CPU的中转站

GR通用寄存器

运算器

存储临时数据

PSW状态寄存器

寄存器

8位,存放程序运行中的各种状态

内存

MAR地址寄存器

MDR数据寄存器

SRAM和DRAM的区别

SRAM

DRAM

原理

触发器

电容

读出

非破坏性

破坏性

刷新

不用


送地址

一起送

行列分开送

速递



集成度



功耗



成本



用途

Cache

内存

RISC和CISC的区别

RISC精简指令集

CISC复杂指令集

指令种类

少,精简

多,丰富

指令复杂度

低(简单)

高(复杂)

指令长度

固定

变化

寻址方式


复杂多样

译码方式

硬布线控制逻辑

微程序控制逻辑

通用寄存器数量


一般

流水线技术

支持

指令大部分在一个时钟周期内完成

DMA:直接内存操作,DMA控制器硬件来操作(阉割版的CPU),CPU不参与运算

千小时可靠度

R:可靠度

并联可靠度:

第一章、计算机组成与结构6分_补码_05

串联可靠度:

第一章、计算机组成与结构6分_寄存器_06

例如:所以下图的千小时可靠度就是:

第一章、计算机组成与结构6分_补码_07

第一章、计算机组成与结构6分_补码_08

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Q:CPU是如何区分指令和数据的

A:指令周期的不同阶段

OP操作码

A地址码

CPU的指令执行周期

第一章、计算机组成与结构6分_寄存器_09

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浮点数的表示范围

阶码用R位的移码表示

尾数用M位的补码表示

则浮点数表示的数值范围如下:

最大正数:

第一章、计算机组成与结构6分_补码_10

最小负数:

第一章、计算机组成与结构6分_运算器_11

对阶时:将小阶向大阶对齐,同时将尾数右移n位

软件的可靠/可用/可维护

MTTF

平均无故障时间

MTBF

平均修复间隔时间

MTTR

平均故障修复时间

  1. 软件可靠性的计算公式:编辑
  2. 软件可用性的计算公式:编辑
  3. 软件可维护性的计算公式:编辑