第一章 计算机硬件基础

1、数据的表示

• R进制的表示（R可为二、八、十、十六）

  原则：逢R进一

  Decimail 十进制；Binary 二进制; Octal 八进制；Hex 十六进制

• R进制转十进制（按权展开）

  以二进制1101为例：

• 十进制转二进制（短除法）

• 二进制与八、十六进制之间的转换

问题：为啥八进制数对应三位二进制数，十六进制数对应四位二进制数？

解答：我们平常用的数都是十进制，逢十进一，由此不难推出，八进制数是逢八进一，7+1=8，而7对应的二进制数是111，故八进制数对应三位二进制数，同理可以得出：十六进制是逢十六进一，15+1=16，而15对应的二进制数是1111，故十六进制数对应四位二进制数。

• 十进制和八进制、十六进制的转换可以通过二进制为桥梁

• 计算机中原码、反码、补码

  

  注：二进制码的第一位：0表示正数，1表示负数（计算用补码）

• 取值范围

问题：补码与移码的取值范围咋来的？

解答：补码与移码不区分正负0，取值范围相当于一个钟表是循环的，强制规定 1000 0000 定为 -128的补码

二、逻辑运算

三、计算机结构

注：1、操作码和地址码都应存入指令寄存器中

​ 2、运算器中的累加寄存器（AC）用于临时存储

四、指令系统基础-寻址方式

控制器执行的指令：运算器运算的数据。

指令是一连串有意义的二进制代码，也就是计算机的语言。

立即寻址：地址字段指出的不是操作数的地址，而是操作数本身，直接进行操作（执行时间短）

变址寻址：就是CPU某个变址寄存器进行相加形成操作数的有效地址（优点：目的不在于扩大寻址空间，而在于实现程序块的规律变化）

直接寻址：直接指出操作数在内存的地址

间接寻址：给一个怎样寻找操作数的间接地址

寄存器寻址：操作数不放在内存中，而放在寄存器中（通用寄存器编号）

寄存器间接寻址：指明操作数在寄存器的位置

寻址方式链接：https://blog.csdn.net/lixiaoting9181/article/details/109846970

指令系统中采用不同寻址方式的目的是：扩大寻址空间并提高编程灵活性

五、CISC与RISC

六、Flynn-体系结构的分类方法（了解）

七、流水线技术

八、存储系统结构

主存：随机储存器RAM（掉电丢失）和只读存储器ROM（掉电不丢失）

缓存：cache高速缓冲储存器，实现缓和CPU和主存之间的速率矛盾。

存储器的存储方式

九、主存储器基础-组成

主存储器（内存）采用：随机储存方式储存，需对每个储存单元进行编址。而主存储器中，通常以word为单位进行标识，即每个字一个地址，通常采用16进制表示。主存总量计算，某一芯片规格为wb，则组成WB的储存器需要（W/w）*(B/b)个芯片。

十、Cache

如果Cache的访问命中率为h，而Cache的访问周期时间是t1，主存储器的访问周期时间是t2，则整个系统的平均访存时是 ：t3 = h*t1 +(1-h)t2

Cache和主存的映射机制（硬件实现）：

直接映射（主存容量大，所以多对一）

全相联映射

组相联映射（主存分区，Cache分组）

Cache淘汰算法：

• 先进先出算法
• 最近最少使用
• 随机算法

十一、RAID技术

RAID是一种把多块独立的硬盘（物理硬盘）按不同的方式组合起来形成一个硬件组（逻辑硬盘），从而提供比单个硬盘更高的储存性能和提供数据备份技术

十二、可靠性

系统可靠性

• 失效率
• 平均故障修复时间MTBF
• 平均故障修复时间MTTR
• 可用性

标签：十六进制,操作数,二进制,计算机硬件,Cache,基础,第一章,寻址,八进制
来源： https://www.cnblogs.com/xxzxw/p/16607119.html