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從下往上寫2/47 1
2/23 1
2/11 1
2/5 1
2/2 0
1 1
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:
中級軟體設計師考試總結
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