软件设计师01-计算机组成原理与体系结构

悠悠 2021-12-21 21:29 247阅读 0赞

## 数据的表示 ##

### R进制转十进制 ###

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### 十进制转R进制 ###

短除法

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### 二进制转八进制/十六进制 ###

八进制从后往前每三位一个划分，十六进制从后往前每四位一个划分。

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### 原码、反码、补码、移码 ###

计算机存储一个值假如用一个字节存储（1Byte=8bit），那么是8位二进制，这个是原码（第一位为标志位，1字节的数值范围为-255~255）。因为**原码不能进行直接的操作，所以引入了反码、补码、移码等概念**。

**正数的原码、反码、补码是一样的**。负数的**反码是标志位不变，其他位取反**。负数的**补码是在反码的基础上，对反码进行加一**。**移码是在补码基础上将标志位进行取反**。

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原码、反码、补码的范围

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### 浮点数运算 ###

针对浮点数进行相关的运算操作。

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1000 = 1.0*10^3
    119 = 1.19*10^2
    
    1000 + 119 = 1.0*10^3 + 1.19*10^2 
               = 1.0*10^3 + 0.119*10^3    //低阶要往高阶靠
               = 1.119*10^3

## 计算机结构 ##

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### Flynn分类法 ###

根据两个指标

指令流（Instruction Stream）——机器执行的指令序列。

数据流 (Data Stream)——指令调用的数据序列，包括输入数据和中间结果。

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### CISC和RISC指令系统 ###

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### 流水线 ###

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因为取指、分析、执行由三个部件执行，所以当取指完后第一条开始分析的时候开始第二条指令的取指

#### 流水线计算 ####

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#### 流水线吞吐率 ####

![1208477-20190603145048104-1832200700.png][]

#### 流水线加速比 ####

![1208477-20190603151757477-1029635389.png][]

#### 流水线的效率 ####

![1208477-20190603152126931-1262503959.png][]

上图为6\*4/4\*15，周期6\*任务4个/4个部件\*时间15

### 层次化存储结构 ###

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寄存器存在于CPU的运算器和控制器中，单位为**b**（1byte=8bit），32位为4b，64位电脑为8b

Cache为高速缓存（不是必要的，但是如果有可以快几十倍甚至百倍），单位一般为**K、M**

主存单位为**G**

#### Cache ####

**![1208477-20190603161810637-1633187591.png][]**

h代表读取cache的命中率

#### 局部性原理 ####

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计算机在处理数据和程序时

时间局部性是指一段时间内重复执行某一块语句（例如上面的两个for循环），这时就不用从主存中读取，只需要从缓存中读取即可，从而达到高效性。

空间局部性当在处理数组时，操作一个地址后立即访问相邻地址。

#### 主存 ####

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#### 磁盘结构 ####

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### 总线 ###

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**内部总线**是指微机内部各个外围的芯片与处理器之间的总线，是芯片级别的。

**系统总线**是微机中各个插件板和系统板之间的总线，具体可以分为数据总线、地址总线、控制总线。

**数据总线**是用来传输数据的，计算机一个周期传输的数据量是32还是64位就是计算机的位数。（CPU与RAM之间来回传送需要处理或是需要储存的数据）

**地址总线**32位代表地址空间2^32即4G，所以地址总线是32位的能管理的内存时4G。（用来指定在RAM之中储存的数据的地址）

**控制总线**是发送数据信号的总线。（将微处理器控制单元的信号，传送到周边设备）

**外部总线**是指微机和外部设备之间的总线。

#### 系统可靠性分析  ####

**串联**

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可靠度=R1\*R2\*R3\*R4

失效率=1-系统可靠度(子系统比较多，失效率比较低的时候用这个)

**并联**

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有一个能运行则整个系统能运行

可靠度=1-失效率=1-（1-R1）\*（1-R2）\*（1-R3）

失效率=1-可靠度

**串并联**

![1208477-20190605115632593-787228913.png][]

第一个可靠度\*第二个子系统可靠度\*第三个子系统可靠度

### 校验码 ###

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#### 循环校验码CRC ####

只能检错不能纠错

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模2除法是做异或运算，根据生成多项式将源码补0到多项式的倍数做模2运算，将最后的值拼接在源码上发送。源码+余数发送出去后，接收方根据接受到的源码+余数和生成多项式做模2运算最后得到的值是0

#### 海明校验码 ####

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#### DFD数据流图 ####

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软考中Database通常用右侧不封闭的矩形表示、System用圆角矩形表示

转载于:https://www.cnblogs.com/aeolian/p/10783331.html

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