计算机基础知识点归纳
一、计算机的组成
运算器和控制器等组成CPU CUP是硬件的核心,用于数据的加工处理,能完成各种算数、逻辑运算及控制功能。存储器分为内存和外存,输入设备和输出设备合称外设。
CPU负责获取程序指令,对指令进行译码并执行。功能包括:程序控制、操作控制、时间控制、数据处理以及对系统内部和外部的中断做出 相应和相应的处理。
CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等部件组成。
运算器由算数逻辑单元(ALU)、累加寄存器(AC)、数据缓冲寄存器(DR)和状态条件寄存器(PSW)等组成,它是数据加工处理部件,完成计算机的算数和逻辑计算。运算器是执行单元,接收控制器的命令进行动作。
控制器由程序计数器(PC)、指令寄存器(IR)、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成,它控制整个CPU工作,保证程序正确执行且处理异常。控制器包括指令控制逻辑、
时序控制逻辑、总线控制逻辑和中断控制逻辑等几个部分。指令控制逻辑完成取指令、分析指令和执行指令的操作;时序控制逻辑为每条指令按时间 顺序提供应有的 控制信号;总线逻辑是为多个功能部件服务的信息通路的控制电路;中断控制逻辑用于控制各种中断请求并根据优先级进行排队,逐个交给CPU处理。
寄存器可分为专用寄存器和通用寄存器。运算器和控制器间的是专用寄存器,作用是固定的。
多核CPU即在一个单芯片上继承两个甚至多个处理器内核,CPU所有计算,接收/存储命令、处理数据都由内核完成。多核的主要优点是满足用户同时进行多任务处理的要求。
二、 进制转换
R10进制 :按权展开法  Rk次方求和  k……  3 2 1 0  .  -1 -2
10R全世界最美丽的地方:短除法  除以R 记住余数  余数逆序排上去
10 进制小数转: 主要是小数部分乘以2,取整数部分依次从左往右放在小数点后,直至小数点后为0
Eg:0.125:  0.125*2 = 0.25 整数部分0 再将小数部分0.25乘以2,得0.5,然后取整数部分0 再将小数部分0.5乘以2,得1,然后取整数部分直到小数部分全为0 整数部分顺序排列 得到结果  0.001
三、数据表示
数值在计算机中的表示的形式称为机器数,特点是二进制计数制,机器数对应的实际数称为数的真值。机器数有无符号数和 带符号数之分。带符号的数可用原码、反码、补码和移码等编码方式(码制)表示。
1)原码、反码、补码和移码  原码符号位  + -1  -127+127
反码  正数:正数的反码与原码相同、负数:最高位不变,其他按位取反  -127+127
补码 正数:补码与原码相同 负数:补码华为军团=反码+1    -128127
移码(用来做浮点运算中的阶码) 补码的首位(最高位)取反
2)定点数和浮点数
定点数是小数点固定的数,浮点数是小数点位置不固定的数,浮点数可以表示范围更大的数。
定点数包括定点整数和定点小数,范围如下表:(原码和反码中0占用了两个编码)
二进制数中,N可以表示为 其中E表示阶码,F表示尾数。用阶码和尾数表示的数称为浮点数,这种表示方法称为浮点表示法。 浮点数表示格式如下:,一个数的浮点表示不是唯一的。浮点数所能表示的数值范围由阶码决定,数值精度由尾数决定。为利用尾数表示更多的有效数值,通常采用规格化浮点数。计算机中主要使用3种形式的IEEE754浮点数:单精度浮点数,双精度浮点数和扩充精度浮点数。
IEEE754中规定:
1、单精度浮点数字长32位,尾数长度23,指数长度8,指数偏移量127;双精度浮点数字长64位,尾数长度52,指数长度11,指数偏移量1023
2、约定小数点左边隐含有一位,通常这位数是1,所以上述单精度尾数长度实际为24(默认省略小数点左边的1则为23),双精度尾数长度实际为53(默认省略小数点左边的1则问53
举例:利用IEEE754标准将数176.0625表示为单精度浮点数。
刘谦和王力宏解:第一步:将10进制转换为2进制
176.062510 = 1011 0000.00012
第二步:对二进制数进行 规格化处理
 1011 0000.0001 = 1.011 0000 0001 * 2^7
第三步:去掉b0并扩展为单精度规定的23位尾数
011 0000 0001 0000 0000 0000
第四步: 求阶码
E = 7 + 127 = 134                       
13410 = 1000 01102
所以,176.0625的单精度 浮点数表示形式:0 1000 0110 011 0000 0001 0000 0000 0000
浮点数运算:对阶 --> 尾数计算 --> 结果格式化并判溢出 -->舍入处理 -->溢出判别
(四)校验码
使用校验码来检测传送的数据是否出错。基本思想:数据可能的编码有两种:合法编码和错误编码。合理的设计错误编码和编码规则使得数据在传送过程 中出现某种错误时会变成错误编码,从而检测接收到的数据是否错误。
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码距指编码系统中任意两个合法编码之间 至少有多少个二进制位不同。
有三种校验码:奇偶校验码、海明码、循环冗余校验码。
奇偶校验码通过在编码中添加一个校验位使编码中1古风文雅的网名的个数为奇数(奇校验)或偶数(偶校验),从而使码距变为2 后常见奇偶校验码有三种:水平奇偶 校验码、垂直奇偶校验码和水平垂直校验码。
海明码是一种利用奇偶性来检错和纠错的校验方法。在数据位之间的特定位置上插入k个校
验码,通过扩大码距来实现检错和纠错。
循环冗余校验码(CRC)利用生成多项式为k个数据位产生r个校验位来进行编码,其编码长度为k+r。代码格式为:其中n表示字长
(五)计算机体系结构 
1、分类
按处理机的数量分类: 单处理机系统、并行处理与多处理系统和分布式处理系统。
按并行程度分类:Flynn分类法、冯泽云分类法、Handler分类法和Kuck分类法。
Flynn分类法:按指令流(机器执行的指令序列)和 数据流(指令调用的数据序列)的多少进行分类。计算机系统分为单指令流单数据流(SISD)、单指令流多数据流(SIMD)、多指令流单数据流(MISD)和多指令流多数据流(MIMD)。