软考中级(软件设计师)---计算机组成原理部分

一般为6分

1、数据的表示

(1) 原码反码补码移码

  1. 一个字节 == 8个二进制位
  2. 原码不能直接在机器中进行运算
  3. 补码 = 反码 + 1, 移码 = 补码首位取反
  4. 原码:-(2^(n-1) - 1) ~ 2 ^(n-1) - 1 eg: n= 8 -127~127
  5. 反码:-(2^(n-1) - 1) ~ 2 ^(n-1) - 1 eg: n= 8 -127~127
  6. 补码:-2^(n-1) ~ 2 (n-1) - 1 eg: n= 8 -128~127

(2) 浮点数运算

对阶(低的往高的对) ==> 尾数计算 ==> 结果格式化

2、CPU结构

    运算器
  1. 算数逻辑单元ALU:和运算相关
  2. 累加寄存器AC:加法 减法 存储运算的值
  3. 数据缓冲寄存器DR:对内存储器进行读写操作时暂存数据
  4. 状态条件寄存器PSW:存储运算过程中相关的标志位(进位 溢出 中断的状态的保存)
    控制器
  1. 程序计数器PC: 了解下一条指令的位置
  2. 指令寄存器IR:指令相关
  3. 指令译码器:指令相关
  4. 时序部件:

3、Flynn分类法

4、CISC和RISC

5、流水线

(1)概念

(2)计算

流水线计算

吞吐率计算 :

TP = 指令条数 / 流水线执行时间 eg.100/203

最大吞吐量率:

TPmax = 1 / △t (△t:一个流水线周期的时间)

流水线加速比:

S = 不使用流水线执行时间 / 使用流水线执行时间 ((2 + 2 + 1)* 188 / 203)

可以看出:加速比越大越好

流水线效率:

6、计算机结构化存储

(1)层次化存储结构

如果以h代表对Cache的访问命中率,t1表示cache的周期时间,t2表示主存储器周期时间,以读操作为例,Cache + 主存储器 的系统平均周期为t3,则:

t3 = h * t1 + (1 - h) * t2

(2) 随机存储器(RAM)与只读存储器(ROM)

eg:

  1. (B) C7FFFH - AC000H + 1 = 112
  2. (A) 112k * 16 / 28 * 16k * x == 1 求得 x == 4

(3)磁盘结构和参数

7、总线

根据总线所处的位置不同,总线通常被分为三种类型:

    内部总线(芯片级别) 系统总线 (VGA,PCI)接口 数据总线:传输数据 地址总线:如果32位计算机,代表地址空间为2的32次方,及4G的宽度。 控制总线:发送相应的控制信号 32位计算机,代表一个计算机的字代表32个bit为,代表总线的宽度就是32个bit位,一个周期能传送的数据量就是32个bit位。32位操作系统能管理的内存只有4G。 外部总线(微机和外部设备的总线)

8、串联系统和并联系统的可靠性计算

    串联 可靠性:R = R1 × R2 × R3 ×…× Rn 失效率:各个失效率相加(近似公式) 并联 可靠性:R = 1 - (1 - R1) ×(1 - R2) ×…×(1 - Rn) 失效率:1 - R

9、校验码

(1) 循环校验码(CRC)

    可以检错 不能纠错 模二除法

(2) 海明校验码

    校验位和信息位的关系 :2^r >= x + r + 1 r为校验位, x 为信息位。 可以检错 可以纠错 R

9、校验码

(1) 循环校验码(CRC)

    可以检错 不能纠错 模二除法

(2) 海明校验码

    校验位和信息位的关系 :2^r >= x + r + 1 r为校验位, x 为信息位。 可以检错 可以纠错
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