計算機硬體基礎

2021-08-19 14:43:30 字數 1747 閱讀 8272

今天學習了計算機硬體基礎知識,總結一下。

正數的原碼和反碼和補碼都一樣。

負數的原碼的符號位是1,

原碼變反碼符號位不變,數值位按位取反,

原碼變補碼,符號位不變,數值位按位取反,再加1.

補碼轉換為原碼:符號位不變,數值位按位取反,再加1。

已知補碼,求原碼的負數的補碼:符號位和數值位都取反,末位再加1。

各類運算都可以採用補碼進行,特別是對於有符號的運算。補碼的目的:為了使符號位和數值位一起參加運算,簡化運算規則,使運算部件設計簡單;使減法運算轉化成加法運算,簡化運算線路設計。

資料位是n,校驗位是k,滿足關係

2^k>=n+k+1(^是次方的意思)

cache與主存之間互動全部由硬體實現,主存和輔存的互動有硬體和軟體實現。

訪問方式分:

讀寫儲存器ram:可隨機讀寫,沒有電就沒有資料了,典型的如計算機的記憶體。

唯讀儲存器rom:只能讀不能寫。系統斷電後它們扔可以保持資料。如光碟cd-rom,***-rom

可程式設計的唯讀儲存器prom:內容可以由使用者一次寫入,寫入後不能改。

閃速儲存器:簡稱快閃儲存器,整塊記憶體可以在數秒內刪除。

定址方式分:

隨機儲存器ram:對任何儲存單元存入後讀取資料,訪問任何乙個儲存單元時間是相同的。

順序儲存器sam:訪問資料需要的時間與資料所在的儲存位置有關,時間是不同的。磁帶是典型的sam。

直接儲存器dam:介於前兩者之間的,磁碟是dam,它對磁軌的定址是隨機的,在乙個磁軌內則是順序定址。

資料常用的訪問方式:

順序訪問:對資料的訪問必須按照特定的線性順序來,這種方式資料訪問時間和資料訪問位置有關。

直接訪問:與順序訪問方式類似,這種方式資料訪問時間和資料訪問位置有關。

相聯訪問:隨機訪問的一種形式,時間和資料位置無關。

程式直接控制:cpu執行程式的控制下完成的。這種方式又分為無條件傳送和程式查詢方式。

缺點:cpu花費大量時間,浪費,並且無法檢測發現裝置或其他硬體產生的錯誤,只能並行工作。

缺點:中斷次數多,cpu浪費時間,資料可能丟失。

這兩種適用:簡單,外設很少的計算機。

直接記憶體訪問dma:資料在記憶體與io直接成塊傳送,不需要cpu干預。

通道控制方式:和dma差不多。

32位字長和64位:指的是計算機能同時處理32位二進位制數和64位二進位制數。

資料匯流排:用於在計算機中送資料的匯流排,與字長一樣。即64位計算機,資料匯流排寬為64

cpu運算速度主要取決於:主頻和字長。

bit和byte:

bit中文名字是位,音譯位元,用來描述電腦資料量的最小單位。

byte為位元組,

1byte=8bit

1kb=1024byte

1字=2位元組(1word=2byte)

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