中級軟體設計師筆記

2022-10-09 12:24:09 字數 2683 閱讀 1673

二進位制:10100.01 = 1x2的4次方+1x2的2次方+1x2的-2次方

七進製 604.01 =6*7的2次方+4*7的0次方+1*7的-2次方

十進位制轉其他進製:短除法。求差 求和 等。

短除法:

94轉換為二進位制

2/94        餘 0

2/47   1

2/23   1

2/11   1

2/5    1

2/2    0

1 1

從下往上寫

二進位制:1011110

一般預設最右邊是最低位。

二進位制 八進位制 十六進製制

乙個八進位制需要3個二進位制

乙個六進製制需要4個二進位制

原碼: 一般用八位二進位制表示,最高位是符號位,0為正數,1為負數。

反碼:正數的反碼就是它本身,負數的反碼是在其原碼的基礎上,符號位不變,其他位置取反(0變1,1變0)

補碼: 使用補碼來進行加減運算 正數的補碼就是它本身;負數的補碼是在其原碼的基礎上,符號位不變,其餘各個位置取反,最後+1.(進行二進位制加法,符號位也會受影響)

移碼:在補碼的基礎上 符號位取反 (一般用於符號位計算)

[+1] = [00000001]原 = [00000001]反 = [00000001]補 = [1000 0001]移

[-1] = [10000001]原 = [11111110]反 = [11111111]補 = [0111 1111]移

[1-1] = [1000 0001]原 錯誤= [1111 1111]反 錯誤= [0000 0000]補 = [1000 0000]移

浮點數: 

科學計數法表示

n=尾數*基數 ^(指數)

運算過程:

對階》尾數計算》結果格式化

特點:1.一般尾數用 補碼,階碼用移碼

2.階碼的位數決定數的表示範圍,位數越大範圍越大

3.尾數的位數決定數的有效精度,位數越多精度越高

4.對階時,小數向大數看齊

5.對階是通過較小數的尾數右移實現的。

計算機主要結構:運算器 控制器 儲存器 輸入裝置 輸出裝置

外設: 輸入裝置 輸出裝置 輔助儲存器(硬碟)

主機:運算器 控制器 主儲存器

cpu組成:運算器 控制器 暫存器組 內部匯流排組成。

運算器:

1.算術邏輯單元alu    資料的算術運算和邏輯運算

2.累加暫存器ac   通用暫存器,為alu提供乙個工作區,用在暫存資料

3.資料緩衝暫存器dr   寫記憶體時,暫存指令或者資料

4.狀態條件暫存器    存狀態標誌和控制標誌 界定條件模糊不清 有爭議 也可以及定位控制器 最後再選   

控制器:

1.程式計數器pc  存放cpu想要訪問的下一條指令的位址

2.指令暫存器ir 存放指令

3.位址暫存器 記錄cpu當前所要訪問的位址

4.指令解碼器 

5.時序部件 記錄執行的順序

一條指令九四機器語言的乙個語句:基本結構如下:

操作碼字段:位址碼字段

立即定址方式:運算元直接在指令當中,速度快,靈活性差

暫存器定址方式:暫存器存放運算元

二者比較:

cisc:複雜,指令多,頻率差別大,多定址。

risc:精簡,指令數量少,操作暫存器,單週期, 少定址,多通用暫存器,流水線。

九、 流水線 -流水線計算  

流水線是指 在程式執行時多條指令重疊進行操作的一種準並行處理實現技術,各種部件同時處理是針對不同指令而言的,他們可以同時為多條指令的不同部分進行工作,以提高各部件的利用率和指令的平均執行速度。

計算公式:

流水線週期: 設取指,分析和執行三部分時間分別為1ms,2ms,1ms 則流水線週期為2ms

流水線計算公式:

1條指令執行時間+(指令條數-1)*流水線週期

如上圖:3+(3-1)*2 = 5

時間公式: k*t + (n-1)*t  t為流水線週期  

超標量流水線: 增加流水線 

度:2    條流水線組成 行列流水線

流水線吞吐率tp:

單位時間內流水線所完成的任務數量或輸出的結果數量。

tp=指令條數/流水線執行時間

流水線最大吞吐率:

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