【正文】 第一章 計算機組成原理本部分要求掌握計算機方面的基礎(chǔ)知識，包括計算機的發(fā)展、計算的系統(tǒng)組成、基本組成和工 作原理、計算機的數(shù)制數(shù)據(jù)表示以及運算校驗、指令系統(tǒng)以及計算機系統(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)計算機硬件方面的內(nèi)容，很細而且靈活性不高，知識量相當大，掌握 這部分一定要多下功夫，學(xué)會取舍、把握重點、抓住要害。 考試大綱及歷年考題知識點 大綱要求考試要求：1 掌握數(shù)據(jù)表示、算術(shù)和邏輯運算；2 掌握計算機體系結(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 計算機科學(xué)基礎(chǔ) 數(shù)制及其轉(zhuǎn)換 二進制、十進制和十六進制等常用制數(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、補碼、移碼表示，整數(shù)和實數(shù)的機內(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）? 校驗方法和校驗碼（奇偶校驗碼、海明校驗碼、循環(huán)冗余校驗碼） 算術(shù)運算和邏輯運算? 計算機中的二進制數(shù)運算方法? 邏輯代數(shù)的基本運算和邏輯表達式的化簡2．計算機系統(tǒng)知識 計算機系統(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 處理機方式）? CISC/RISC，流水線操作，多處理機，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? 系統(tǒng)可靠性分析評價? 計算機系統(tǒng)性能評測方式 計算機科學(xué)基礎(chǔ) 數(shù)制及其轉(zhuǎn)換 R 進制轉(zhuǎn)換成十進制的方法 按權(quán)展開法:先寫成多項式,然后計算十進制結(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 十進制轉(zhuǎn)換成二進制方法 一般分為兩個步驟：? 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進制轉(zhuǎn)8，16進制類似) 其它進制之間的直接轉(zhuǎn)換法例:二轉(zhuǎn)8,16進制 ()2=()8=()16 數(shù)據(jù)的表示機器數(shù)：計算機中表示的帶符號的二進制數(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。機器數(shù)有四種表示方法即原碼、補碼、反碼和移碼。【概念：定點數(shù)】 原碼表示法用“0”表示正號，用“1”表示負號，有效值部分用二進制的絕對值表示。（1）0的表示：對于 0，原碼機器中往往有“+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制位數(shù)】? 最小值:(2^n1)（1）0的表示：對于 0，[＋0]補＝[－0]補＝00000 注意，0 的補碼表示只有一種形式。（2）表示范圍：定點小數(shù)： 1=X1 定點整數(shù)： 2^n= X 2^n（3）原碼與補碼之間的轉(zhuǎn)換：知原碼求補碼正數(shù) [X]補=[X]原負數(shù) 符號除外，各位取反，末位加 1例：X= 01001001[X]原=11001001 ，[X]補=10110110+1=101101113 反碼表示法正數(shù)的表示與原碼相同，負數(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=0101 0101[X1]移=1101 0101X2 = 0101 0101[X2]補=1010 1011[X2]移=0010 1011碼制表示法小結(jié)? [X]原、[X]反 、[X]補用“0”表示正號，用“1”表示負號； [X]移用“1”表示正號，用“0”表示 負號。? 如果 X 為正數(shù)，則[X]原=[X]反 =[X] 補。? 如果 X 為 0，則 [X] 補 、[X]移有唯一編碼， [X]原、[X]反 有兩種編碼。? 移碼與補碼的形式相同，只是符號位相反。例：若碼值FFH是一個整數(shù)的原碼表示，則該整數(shù)的真值為__(45)__：若碼值FFH是一個整數(shù)的補碼表示，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化為二進制：11111111 原碼很簡單，補碼看符號位為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：常用的是國標區(qū)位碼，用數(shù)字串代表一個漢字輸入。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、檢索等操作的機內(nèi)代碼，一般采用兩個字節(jié)表示。英文字符的機內(nèi)代碼是七位的 ASCII 碼，當用一個字節(jié)表示時，最高位為“0”。為了與英文字符相互區(qū)別，漢字機內(nèi)代碼中兩個字節(jié)的最高位均規(guī)定為“1”。 字模碼是用點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，點陣的多少也不同。字模點陣的信息量很大，所占存儲空間也很大。 因此字模點陣只能用來構(gòu)成漢字庫，而不能用于機內(nèi)存儲。字庫中存儲了每個漢字的點陣代碼。當 顯示輸出或打印輸出時才檢索字庫，輸出字模點陣，得到字形。注意：漢字的輸入編碼、漢字內(nèi)碼、字模碼是計算機中用于輸入、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”的國標碼為3473H，其機內(nèi)碼為__(2)__。(2)A. 4483H B. 5493H C. B4F3H 解：3473H轉(zhuǎn)二進制（占兩個字節(jié)），把每字節(jié)的最高位置“1”，再轉(zhuǎn)回16進制即得機內(nèi)碼。 校驗碼元件故障、噪聲干擾等各種因素常常導(dǎo)致計算機在處理信息過程中會出現(xiàn)錯誤。 為了防止錯誤，可將信號采用專門的邏輯線路進行編碼以檢測錯誤，甚至校正錯誤。 通常的方法是，在每個字上添加一些校驗位，用來確定字中出現(xiàn)錯誤的位置。 奇偶校驗設(shè)ｘ＝(ｘ0ｘ1…ｘn1)是一個 n 位字，則奇校驗位Ｃ定義為C＝ｘ0⊕ｘ1⊕…⊕ｘn1 ()式中⊕代表按位加，表明只有當ｘ中包含有奇數(shù)個 1 時，才使 C＝1，即 C＝0。偶校驗位Ｃ定義為 C＝ｘ0⊕ｘ1⊕…⊕ｘn1 () 即ｘ中包含偶數(shù)個 1 時，才使 C＝0。假設(shè)一個字ｘ從部件 A 傳送到部件 B。在源點 A，校驗位 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 點真正接收到的是ｘ＝(ｘ39。0ｘ39。1…ｘ39。n1C 39。)，然后計算F＝ｘ39。0⊕ｘ39。1⊕…⊕ｘ39。n1⊕C 39。若 F＝1，意味著收到的信息有錯，若 F＝0，表明ｘ字傳送正確。奇偶校驗可提供單個錯誤檢 測，但無法檢測多個錯誤，更無法識別錯誤信息的位置。[例]已知下表中左面一欄有 5 個字節(jié)的數(shù)據(jù)。請分別用奇校驗和偶校驗進行編碼，填在中間一欄和 右面一欄。 [解:] 假定最低一位為校驗位，其余高 8 位為數(shù)據(jù)位，列表如下。從中看出，校驗位的 值取 0