【正文】 第一章 計(jì)算機(jī)組成原理本部分要求掌握計(jì)算機(jī)方面的基礎(chǔ)知識，包括計(jì)算機(jī)的發(fā)展、計(jì)算的系統(tǒng)組成、基本組成和工 作原理、計(jì)算機(jī)的數(shù)制數(shù)據(jù)表示以及運(yùn)算校驗(yàn)、指令系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全等基礎(chǔ)性的知識。 內(nèi)容多而且復(fù)雜，尤其是有關(guān)計(jì)算機(jī)硬件方面的內(nèi)容，很細(xì)而且靈活性不高，知識量相當(dāng)大，掌握 這部分一定要多下功夫，學(xué)會取舍、把握重點(diǎn)、抓住要害。 考試大綱及歷年考題知識點(diǎn) 大綱要求考試要求：1 掌握數(shù)據(jù)表示、算術(shù)和邏輯運(yùn)算；2 掌握計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)以及各主要部件的性能和基本工作原理 考試范圍1 計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ) 數(shù)制及其轉(zhuǎn)換 二進(jìn)制、十進(jìn)制和十六進(jìn)制等常用制數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換 數(shù)據(jù)的表示? 數(shù)的表示（原碼、反碼、補(bǔ)碼、移碼表示，整數(shù)和實(shí)數(shù)的機(jī)內(nèi)表示，精度和溢出）? 非數(shù)值表示（字符和漢字表示、聲音表示、圖像表示）? 校驗(yàn)方法和校驗(yàn)碼（奇偶校驗(yàn)碼、海明校驗(yàn)碼、循環(huán)冗余校驗(yàn)碼） 算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算? 計(jì)算機(jī)中的二進(jìn)制數(shù)運(yùn)算方法? 邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算和邏輯表達(dá)式的化簡2．計(jì)算機(jī)系統(tǒng)知識 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成、體系結(jié)構(gòu)分類及特性? CPU 和存儲器的組成、性能和基本工作原理? 常用 I/O 設(shè)備、通信設(shè)備的性能，以及基本工作原理? I/O 接口的功能、類型和特性? I/O 控制方式（中斷系統(tǒng)、DMA、I/O 處理機(jī)方式）? CISC/RISC，流水線操作，多處理機(jī)，并行處理 存儲系統(tǒng)? 主存Cache 存儲系統(tǒng)的工作原理? 虛擬存儲器基本工作原理，多級存儲體系的性能價(jià)格? RAID 類型和特性 安全性、可靠性與系統(tǒng)性能評測基礎(chǔ)知識? 診斷與容錯(cuò)? 系統(tǒng)可靠性分析評價(jià)? 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能評測方式 計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ) 數(shù)制及其轉(zhuǎn)換 R 進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制的方法 按權(quán)展開法:先寫成多項(xiàng)式,然后計(jì)算十進(jìn)制結(jié)果. 舉例：? ()2=12^3+12^2+02^1+12^0+ 02^1+12^2 =8+4+1+=? (237)8=28^2+38^1+78^0 =128+24+7=159? (10D)16=116^2+1316^0=256+13=269 十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制方法 一般分為兩個(gè)步驟：? 整數(shù)部分的轉(zhuǎn)換? 除 2 取余法（基數(shù)除法）? 小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換? 乘 2 取整法（基數(shù)乘法）例：求（）10轉(zhuǎn)二進(jìn)制（取4位小數(shù)）解：整數(shù)部分: 2 |75 1 2|37 1 …………. 0 1 把余數(shù)寫下來：由下至上寫得1001011小數(shù)部分： 2 0．906 0 2 1．812 1 2 1．624 1 2 1．248 1規(guī)則：進(jìn)位留，乘積略。由上至下寫得：0111（取4位小數(shù)）最后結(jié)果： (10進(jìn)制轉(zhuǎn)8，16進(jìn)制類似) 其它進(jìn)制之間的直接轉(zhuǎn)換法例:二轉(zhuǎn)8,16進(jìn)制 ()2=()8=()16 數(shù)據(jù)的表示機(jī)器數(shù)：計(jì)算機(jī)中表示的帶符號的二進(jìn)制數(shù)。把符號位和數(shù)字位一起編碼來表示相應(yīng)的數(shù)的各 種表示方法。機(jī)器數(shù)有四種表示方法即原碼、補(bǔ)碼、反碼和移碼?！靖拍睿憾c(diǎn)數(shù)】 原碼表示法用“0”表示正號，用“1”表示負(fù)號，有效值部分用二進(jìn)制的絕對值表示。（1）0的表示：對于 0，原碼機(jī)器中往往有“+0”、“0”之分，故有兩種形式：[+0]原=0000...0[0]原=1000...0（2）表示范圍：原碼小數(shù)的表示范圍: －1X1原碼整數(shù)的表示范圍:? 最大值 : 2^n1【n指除符號位外的二進(jìn)制位數(shù)】? 最小值:(2^n1)（1）0的表示：對于 0，[＋0]補(bǔ)＝[－0]補(bǔ)＝00000 注意，0 的補(bǔ)碼表示只有一種形式。（2）表示范圍：定點(diǎn)小數(shù)： 1=X1 定點(diǎn)整數(shù)： 2^n= X 2^n（3）原碼與補(bǔ)碼之間的轉(zhuǎn)換：知原碼求補(bǔ)碼正數(shù) [X]補(bǔ)=[X]原負(fù)數(shù) 符號除外，各位取反，末位加 1例：X= 01001001[X]原=11001001 ，[X]補(bǔ)=10110110+1=101101113 反碼表示法正數(shù)的表示與原碼相同，負(fù)數(shù)是保持原碼符號位不變，數(shù)值位是將原碼的數(shù)值按位取反（1）0的表示：[+0]反=00000000；[0]反=11111111（2）表示范圍同原碼補(bǔ)碼的符號位取反就得到移碼（1）0的表示：100000…（2）例：X1 = 0101 0101[X1]補(bǔ)=0101 0101[X1]移=1101 0101X2 = 0101 0101[X2]補(bǔ)=1010 1011[X2]移=0010 1011碼制表示法小結(jié)? [X]原、[X]反 、[X]補(bǔ)用“0”表示正號，用“1”表示負(fù)號； [X]移用“1”表示正號，用“0”表示 負(fù)號。? 如果 X 為正數(shù)，則[X]原=[X]反 =[X] 補(bǔ)。? 如果 X 為 0，則 [X] 補(bǔ) 、[X]移有唯一編碼， [X]原、[X]反 有兩種編碼。? 移碼與補(bǔ)碼的形式相同，只是符號位相反。例：若碼值FFH是一個(gè)整數(shù)的原碼表示，則該整數(shù)的真值為__(45)__：若碼值FFH是一個(gè)整數(shù)的補(bǔ)碼表示，則該整數(shù)的真值為__(46)__。(45)A．127 B．0 C．127 D．1(46)A．127 B．0 C．127 D．1C D 把FFH化為二進(jìn)制：11111111 原碼很簡單，補(bǔ)碼看符號位為1，后7為取反＋1可得真值為1，再加上符號位得－1 漢字的表示方法 數(shù)字編碼：常用的是國標(biāo)區(qū)位碼，用數(shù)字串代表一個(gè)漢字輸入。拼音碼：拼音碼是以漢字拼音為基礎(chǔ)的輸入方法。 字形編碼：字形編碼是用漢字的形狀來進(jìn)行的編碼。 漢字內(nèi)碼是用于漢字信息的存儲、交換、檢索等操作的機(jī)內(nèi)代碼，一般采用兩個(gè)字節(jié)表示。英文字符的機(jī)內(nèi)代碼是七位的 ASCII 碼，當(dāng)用一個(gè)字節(jié)表示時(shí)，最高位為“0”。為了與英文字符相互區(qū)別，漢字機(jī)內(nèi)代碼中兩個(gè)字節(jié)的最高位均規(guī)定為“1”。 字模碼是用點(diǎn)陣表示的漢字字形代碼，它是漢字的輸出形式。根據(jù)漢字輸出的要求不同，點(diǎn)陣的多少也不同。字模點(diǎn)陣的信息量很大，所占存儲空間也很大。 因此字模點(diǎn)陣只能用來構(gòu)成漢字庫，而不能用于機(jī)內(nèi)存儲。字庫中存儲了每個(gè)漢字的點(diǎn)陣代碼。當(dāng) 顯示輸出或打印輸出時(shí)才檢索字庫，輸出字模點(diǎn)陣，得到字形。注意：漢字的輸入編碼、漢字內(nèi)碼、字模碼是計(jì)算機(jī)中用于輸入、內(nèi)部處理、輸出三種不同 用途的編碼，不要混為一談。例：已知漢字“大”的國標(biāo)碼為3473H，其機(jī)內(nèi)碼為__(2)__。(2)A. 4483H B. 5493H C. B4F3H 解：3473H轉(zhuǎn)二進(jìn)制（占兩個(gè)字節(jié)），把每字節(jié)的最高位置“1”，再轉(zhuǎn)回16進(jìn)制即得機(jī)內(nèi)碼。 校驗(yàn)碼元件故障、噪聲干擾等各種因素常常導(dǎo)致計(jì)算機(jī)在處理信息過程中會出現(xiàn)錯(cuò)誤。 為了防止錯(cuò)誤，可將信號采用專門的邏輯線路進(jìn)行編碼以檢測錯(cuò)誤，甚至校正錯(cuò)誤。 通常的方法是，在每個(gè)字上添加一些校驗(yàn)位，用來確定字中出現(xiàn)錯(cuò)誤的位置。 奇偶校驗(yàn)設(shè)ｘ＝(ｘ0ｘ1…ｘn1)是一個(gè) n 位字，則奇校驗(yàn)位Ｃ定義為C＝ｘ0⊕ｘ1⊕…⊕ｘn1 ()式中⊕代表按位加，表明只有當(dāng)ｘ中包含有奇數(shù)個(gè) 1 時(shí)，才使 C＝1，即 C＝0。偶校驗(yàn)位Ｃ定義為 C＝ｘ0⊕ｘ1⊕…⊕ｘn1 () 即ｘ中包含偶數(shù)個(gè) 1 時(shí)，才使 C＝0。假設(shè)一個(gè)字ｘ從部件 A 傳送到部件 B。在源點(diǎn) A，校驗(yàn)位 C 可用上面公式算出來，并合在一起將(ｘ0ｘ1…ｘn1C)送到 B。假設(shè)在 B 點(diǎn)真正接收到的是ｘ＝(ｘ39。0ｘ39。1…ｘ39。n1C 39。)，然后計(jì)算F＝ｘ39。0⊕ｘ39。1⊕…⊕ｘ39。n1⊕C 39。若 F＝1，意味著收到的信息有錯(cuò)，若 F＝0，表明ｘ字傳送正確。奇偶校驗(yàn)可提供單個(gè)錯(cuò)誤檢 測，但無法檢測多個(gè)錯(cuò)誤，更無法識別錯(cuò)誤信息的位置。[例]已知下表中左面一欄有 5 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。請分別用奇校驗(yàn)和偶校驗(yàn)進(jìn)行編碼，填在中間一欄和 右面一欄。 [解:] 假定最低一位為校驗(yàn)位，其余高 8 位為數(shù)據(jù)位，列表如下。從中看出，校驗(yàn)位的 值取 0