对于打算报考计算机研究生的同学,需要清楚的了解计算机组成原理。计算机组成原理有哪些?赶紧跟小编一起来了解下吧! 2023考研备考资料领取
1.冯诺依曼计算机组成
主机(cpu+内存),外设(输入设备+输出设备+外存),总线(地址总线+数据总线+控制总线)
2.计算机层次结构
应用程序-高级语言-汇编语言-操作系统-指令集架构层-微代码层-硬件逻辑层
3.计算机性能指标
非时间指标
【字长】机器一次能处理的二进制位数,常见的有32位或64位
【总线宽度】数据总线一次能并行处理的最大信息位数,一般指运算器与存储器之间的数据总线的位数
【主存容量】主存的大小
【存储带宽】单位时间内与主存交换的二进制位数B/s
时间指标
【主频f】时钟震荡的频率Hz;【时钟周期T】时钟震荡一次的时间t
【外频】cpu与主板之间同步的时钟频率,系统总线的工作频率;【倍频】主频与外频的倍数=主频/外频
【CPI】clock cycles per instruction,执行一条指令需要的周期数(平均)
【MIPS】million instructions per second,每秒执行的指令总条数MIPS=f/CPI(忽略单位)
二、数据表示
1.基本概念
真值:+0101,-0100
机器数:[x]原=0101
2.几种机器数
原码:x=-0101,[x]原=1101
反码:x=-0101,[x]反=1010
补码:x=-0101,[x]补=1011
移码:x=-0101,[x]移=2^n+x=0011
PS:这里说说对补码与移码自己的理解。补码是为了化减法为加法方便计算机设计运算,移码是为了方便比较大小,用在浮点数的阶码中。
补码——任何一个有模的系统中,减法都可以通过加其补码来表示。最简单的例子就是以12为模的钟表,比如现在是3点,那么-5个小时就等于+7个小时,都是10点。这里7就是5的补码。
移码——数据对应关系一次挪动一下位置,使得看起来小的数真值也小。比如原本0000表示0,现在表示-128,然后0001表示-127,一直到1111表示+127,这样就方便比较了。
3.定点数与浮点数
定点数:小数点固定x.xxxxxx,表示范围受限,忘掉它吧
浮点数:数的范围和精度分别表示。
一般格式:EEEE......EMMM.......M,E部分是阶码(数的范围i),M部分是尾数(数的精度)。缺点:阶码和尾数位数不固定,太灵活了
IEEE754格式:跟我背下来----
32位的是(单精度):1位符号位S+8位偏指数E+23位有效尾数M,偏移值为127。
64位的是(双精度):1位符号位S+11位偏指数E+52位有效尾数M,偏移值为1023。
真值就是(32位为例)N=(-1)^S*2^(E-127)*1.M
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