一、概论
1、冯·诺依曼存储程序概念
- 计算机=运算器+存储器+控制器+输入设备+输出设备
- 计算机内部采用二进制表示指令和数据
- 把编好的程序和原始数据存入存储器中，再启动计算机工作
2、通常将运算器和存储器合称为中央处理器（CPU）
3、计算机主要部件
输入设备、输出设备
存储器
Cache（高速缓冲存储器）<-->主存储器<-->辅助存储器
运算器
核心是加法器；也还有一些寄存器
控制器
有一些专用的寄存器
4、部件之间的连接
总线结构（小、微型机的典型结构）
插口形状梯形设计：防呆，就是防止插反或者乱插导致损坏
5、其他
固件：存储在能永久保存信息的器件中的程序，有软件功能的硬件，性能介于两者之间 系列机、软件兼容
6、计算机主要性能指标
机器字长
指参与运算的数的基本位数，字长越长精度越高 一字节（B）=8位二进制位（b） 通常说的字是数据字，不同计算机数据字不同，除了系列机
- 字（数据字）：度量单位，度量各种数据类型的宽度
- 字长（机器字长）：数据运算的宽度，反映计算机处理信息的能力
数据通路宽度
数据总线一次所能并行传送信息的位数，影响信息传送能力=>影响计算机有效处理速度，是外部数据总线的宽度，与CPU内部的数据总线宽度可能不同
主存容量
主存储器能存储的
运算速度
- 吞吐量和响应时间
- 主频和CPU时钟周期
- CPI
- CPU执行时间
- MIPS和MFLOPS ------写于20211202
二、数据的层次表示
1、数值数据的表示
补码负数能多表示一个最负的数
正值与原码、补码、反码比较
转换
2、机器数的定点表示和浮点表示
定点：小数点固定在最前面或最末
- 定点小数：小数点在符号位之后，小数点不占二进制位
- 定点整数：小数点在最最后边
- 溢出时
浮点：
- 表示范围
- 规格化浮点数 尾数的最高数位必须有效，就是说0.02不能作为位数，0.2才可
- 溢出时
浮点数阶码的移码表示法
移码就是在真值上加一个常数（偏置值）
浮点数尾数的基数
IEEE754标准浮点数
短浮点数（单精度浮点数），长浮点数（双精度浮点数）
例：
后缀H表示数是十六进制
注意
3、非数值数据（字符）的表示
字符和字符串
- ASCII字符编码
- 向量法存放：字符串占据连续的存储单元，字长==32位的存储器一个主存单元可放4格字符
- 串表法存放：每个字符后边有链接字指向下一个字符地址，对字符串删除和插入十分方便，但主存利用率降低
汉字的表示
！未看
统一代码Unicode
容纳世界上所有文字和字符的字符编码方案
4、十进制数和数串的表示
十进制数在计算机中是以数串的形式存储和处理的。
常用：压缩的十进制数串，一个字节可以存放2个十进制数，非压缩的十进制数一个字节只能存放一个
5、C中数据类型
- 无符号整数：unsigned short,unsigned int,unsigned long
- 带符号整数：short ,int ,long
- 浮点：long,float
6、计算机系统中的数据显示
！未看
7、数据校验码
能够发现错误或自动纠正错误的数据编码 任意两个码字之间最少变化的二进制数称为数据校验码的码距。例如4位二进制表示16种状态，则有16个码字，码距==1
奇偶校验码
码距==2；
大量字节（数据块）传送时“交叉奇偶校验”更保险
汉明校验码
实际上是多重奇偶校验，可以自动纠错
难啊
