[農(nóng)學]計算機體系結構李學干第二章課件-展示頁
2024-10-27 22:41本頁面
【正文】 數(shù)據(jù)結構 研究的一個主要課題是 : 1)如何用 最少的存儲空間 來存儲這些數(shù)據(jù)結構； 2)采用什么樣的算法能最快、最簡單地存儲和訪問這些數(shù)據(jù)結構 . 數(shù)據(jù)表示 要考慮的是正確、可靠、便于機器處理和節(jié)省存儲空間。 是由軟件實現(xiàn)的數(shù)據(jù)類型 。 即：對該數(shù)據(jù)類型的各種運算操作都有相應的實現(xiàn)硬件電路 數(shù)據(jù)結構 數(shù)據(jù)結構是指結構數(shù)據(jù)類型的組織方式 . 它反映了在應用中所用到的各種數(shù)據(jù)元素或信息單元間的結構關系。 常用的結構數(shù)據(jù)類型有 : ?向量 ?數(shù)組 ?字符串 ?堆棧 ?隊列 ?記錄 結構數(shù)據(jù)類型 數(shù)據(jù)表示與數(shù)據(jù)結構 數(shù)據(jù)表示 數(shù)據(jù)表示 是指可由硬件直接識別和引用的數(shù)據(jù)類型 .由硬件實現(xiàn)的數(shù)據(jù)類型 。 數(shù)據(jù)類型： 除了是一組值的集合外，還定義了可作用 于這個集合上的 操作集 。第二章 數(shù)據(jù)表示與指令系統(tǒng) 內容提要 ? 數(shù)據(jù)表示 ? 尋址方式 ? 指令系統(tǒng)的設計和改進 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)： 數(shù)據(jù)是描述客觀事物的一些相互無關的符號。 數(shù)據(jù)元素： 是數(shù)據(jù)的基本單位。 目的： 防止不同類型數(shù)據(jù)間的誤操作 分類： 基本數(shù)據(jù)類型、結構數(shù)據(jù)類型 基本數(shù)據(jù)類型 基本數(shù)據(jù)類型包括 : ? 二進制位及其位串 ? 整數(shù)及自然數(shù) (正整數(shù) ) ? 實數(shù) (浮點數(shù) ) ? 字符 ? 布爾數(shù) 由一組相互有關的數(shù)據(jù)元素組合而成的數(shù)據(jù)類型。 數(shù)據(jù)類型包含了 數(shù)據(jù)取值集 和可作用其上的 操作集 ， 所以 ， 相應的 指令及處理部件 是識別這些數(shù)據(jù)類型所必需的 。 除了數(shù)據(jù)表示之外的所有數(shù)據(jù)類型，一般都是數(shù)據(jù)結構要研究的內容。 數(shù)據(jù)表示和數(shù)據(jù)結構都是數(shù)據(jù)類型的子集。 數(shù)據(jù)表示實質上是軟、硬件的主要分界面之一。 計算機系統(tǒng)結構首先要研究的一個內容是： 在所有數(shù)據(jù)類型中， 哪些用硬件實現(xiàn)，哪些用軟件實現(xiàn)，并研究它們的實現(xiàn)方法。 ? 二 十進制（ BCD碼）表示所需的存儲空間大。 字長的確定 例：定點數(shù)和浮點數(shù)表示的字長的權衡 ? 過短： 表示范圍小，表示精度低，容易造成運算溢出和機器零。 為把可變長數(shù)據(jù)映象為定長數(shù)據(jù)表示，將增加編譯的復雜性和編譯時間。 確定哪些數(shù)據(jù)類型用數(shù)據(jù)表示來實現(xiàn)的原則 : 1) 縮短程序的運行時間 ， 2) 減少 CPU與主存儲器之間的通信量 3) 考慮這種數(shù)據(jù)表示的通用性和利用率 。 樹型結構機器： 對樹數(shù)據(jù)結構的實現(xiàn)高效，但堆棧、 向量、鏈表等結構的實現(xiàn)低效。 如果用一臺定點運算速度為每秒 1千萬次的計算機做科學計算 ， 它的實際運算速度將低于每秒十萬次 。 CPU與主存儲器之間的通信量也將增加 100多倍 。
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