课上没听，课下补...
笔记按照学习进度更新，手机上也能复习。
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1 计算机系统概述
计算机系统 = 硬件 + 软件
硬件决定天花板，计算机系统的性能取决于软硬件总和。
1.1 计算机的发展
硬件的发展
微处理器的发展
摩尔定律
软件的发展
总结
1.2 计算机硬件的基本组成
早期冯诺依曼机
特点：
- 计算机由五大部件组成。
- 指令和数据以同等地位存于存储器，可按地址寻访。
- 指令和数据用二进制表示。
- 指令由操作码和地址码组成。
- 存储程序。
- 以运算器为中心。（输入/输出设备与存储器之间的数据传送通过运算器完成）
现代计算机结构
总结
主存储器
注意字，字节，B，b的区别。
运算器
控制器
计算机的工作过程
CPU区分指令和数据的依据：指令周期的不同阶段。
总结
计算机的层次结构
三种级别语言
总结
计算机的性能指标
存储器的性能指标
CPU的性能指标
系统整体的性能指标
系统整体的性能指标（动态测试）
基准程序是用来测量计算机处理速度的一种应用程序，以便于被测量的计算机性能可以与运行相同程序的其他计算机性能进行比较。
QA
总结
2 编码
2.1.1进位计数制
罗马数字
2.1.2 进制转换
十进制计数法
任意进制->十进制
公式法
权值法
根据各个位的位权。
二进制<—>八进制/十六进制
二进制->八进制
3位一组，每组转换成对应的八进制符号。
二进制->十六进制
4位一组，每组转换成对应的八进制符号。
整数部分补0在头部，小数部分补0在尾部。
八进制->二进制
每位八进制对应的3位二进制。
十六进制->二进制
每位十六进制对应的4位二进制。
十进制->任意进制
整数部分：除基取余法
短除法
小数部分：乘基取整法
十进制->二进制（拼凑法）
真值和机器数
- 真值：符合人类习惯的数字。
- 机器数：数字实际存到机器里的形式，正负号需要被“数字化”。
总结
2.1.3 BCD码
由于进制转换麻烦，BCD码实现一一对应，快速转换。
8421码
有权码
如果相加后超出定义区间，则+6进行修正。
余3码
无权码
2421码
0-4编码第一位为0，5-6编码第一位为1。
总结
2.1.4 字符与字符串
ASCII码
- 可印刷字符：32-126。其余为控制，通信字符。
- 48-57：0-9
- 大写字母：65-90
- 小写字母：97-122
汉字的表示和编码
字符串
总结
2.1.5 奇偶校验
2.1.6 海明码
分析所需校验位个数
海明码计算
异或
| a | b | a⊕b |
|---|---|---|
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
纠错原理
2.1.7 循环冗余校验码(CRC)
2.2 定点数的表示和运算
2.2.1 无符号数及原码
无符号数
无符号数：整个机器字长的全部二进制位均为数值位，没有符号位，相当于数的绝对值。
$n$位的无符号数表示范围为：$0$ ~ $2^n - 1$
有符号数的定点表示
定点小数
定点整数
原码
总结
2.2.2 补码反码移码
补码
正数：与原码相同。
负数：符号位与原码相同，数值位由原码取反+1得到。
反码
原补反相互转换
移码
移码就是在真值$X$上加上一个常数（偏置值），通常这个常数取$2^n$。
2.2.3 移位运算
逻辑移位
算术移位
补码反码的移位
循环移位
把移出来位又放回到原数据中。
2.2.4 加减运算和溢出判断更换
符号扩展
加减运算
溢出判断
存储是正常存8位，运算时采用双符号。
2.2.5 原码乘法
符号位与数值位分开处理。
原码一位乘法
补码一位乘法
2.2.6 强制类型转换
2.2.7 原码恢复余数法
2.2.8 原码除法与补码除法
原码不恢复余数法
补码加减交替法
2.3 浮点数
2.3.1 浮点数的表示
阶码部分决定表示范围，尾数部分决定表示精度。
浮点数的规格化：规定尾数的最高数位必须是一个有效值。
- 左规：当浮点数运算的结果为非规格化时要进行规格化处理，将尾数左移一位，阶码减1（基数为2时）。
- 右规：当浮点数运算的结果尾数出现溢出（双符号位为01或10）时，将尾数右移一位，阶码加1（基数为2时）。
2.3.2 IEEE754标准
2.3.3 浮点数加减
2.4.1 基本逻辑符号
2.4.2 加法器设计
版权属于：moluuser
本文链接：https://moluuser.com/archives/77/
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