《计算机复习要点和难点》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机复习要点和难点（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、计算机技术复习要点和难点林筱源 编第1章 绪论图灵模型-可编程数据处理器图灵模型是一种适用于通用计算机的模型冯诺伊曼计算机基于冯诺伊曼模型的计算机被划分为4大子系统：存储器、算术逻辑单元、控制单元、输入输出单元。计算机由三大部分构成：硬件、软件、数据。程序和数据都存储在存储器中。程序由指令序列构成,顺序执行。使用二进制。计算和计算机发展历史机械计算机器(1930年之前)：第一台利用存储和编程概念的机器是Jacquard loom(提花织机)。电子计算机的诞生(19301950)：第一台通用的、完全电子化的计算机ENIAC(1946年美国宾州大学)(冯.诺伊曼模型)计算机的诞生(1950年至今)
2、：第一台基于冯氏思想的计算机EDVAC(1950年宾夕法尼亚大学)计算机时代划分第一代（19501959年）商用计算机为主要特征,限于计算机专家使用。计算机体积庞大,使用真空电子管作为电子开关，费用昂贵。第二代（19591965年）晶体管代替真空管，减小体积与功耗，费用减低，开始应用到中小企业。Fortran和Cobol高级语言出现，编程更容易，编程任务和计算机运算任务分离。第三代（19651975年）集成电路的应用，进一步减小计算机体积和成本，配操作系统。小型计算机出现，软件业诞生。第四代（19751985年）大规模和超大规模集成电路应用，微型计算机、单板机的出现。计算机网络出现。第五代（1
3、985年至今）掌上电脑、笔记本电脑的诞生，第二代存储媒体（CD-ROM、DVD）的改进，多媒体应用，虚拟现实等第2章 数字系统十进制转其它进制整数：除基取余；小数：乘基取整。例：转124.02为二进制和八进制-从小数点出发,往左除2取余;往右乘2取整1-3-7-15-31-62.04-.08-.16-.32-.64-.28-.560 0 1 1 1 1 1 0 0 。0 0 0 0 0 1 0 1 0 二进制：1111100.000001011 7 4 。 0 1 2 八进制：174.012建议：1)用位权凑数法验证甚至取代! 2)转十六进制或八进制可先转成二进制再行转换不易错。二进制十六进制
4、(八进制)互转 见上例按照4位(3位)从小数点出发分组：整数从右向左分组，小数从左向右分组，不足4位(3位)补零，分别转换。第3章 数据存储位(bit)、字节(Byte)、字(Word)8 b=1 B；1n B=1 W(n随具体机型不同)。注：内存最小存储单位是1字节，但实际每次存取以字为单位。存储数字成为机器数存储数字的基本问题是如何把可能带正负符号和小数点的字面数完全用二进制位形式表示出来，成为所谓的机器数。机器数总是定长表示的，所谓位模式，常见8位、16位。无符号整数存储表示没有正负符号的整数(0无穷大)表示：用8位可表示0255、16位表示065535。有符号整数存储表示有符号加绝对值
5、表示法(原码)、反码、补码，补码普遍实际使用。其共同特点是把其最高位用作符号位：0为正1为负。但只有负数才有原码、反码和补码的区别；正数大家都一样，均使用原码的表示法。使用补码有如下优点：1)0有唯一的表示。而原码、反码均有+0和-0两种表示。2)补码运算,其符号位可当作普通数位直接参与运算,其结果(包括新符号位)仍正确,这大大方便了运算处理简化了运算器设计。3)由于1)的缘故，补码能表示数的范围比原码、反码多出一个数，如8位补码形式表示范围为：-128127。而原码、反码均为-127127。例:如机器数用8位一个字节表示，写出6和-6的原码、反码和补码。由于6的二进制数为110，其：正数6的
6、机器数原码、反码和补码均相同，为110左添0补足8位即00000110 (与无符号数也相同)。负数-6的机器数其原码、反码和补码各不同：。原码=10000110 (编码的最高位即左端首位用作符号位：0为正1为负；右端数位部分放110左添0补足7位)反码=11111001 (原码的数位部分取反=反码)补码=11111010 (反码+1=补码) 直接写补码可参看以下例子：负数-6如直接写补码可法一：取绝对值二进制数:110-补足8位:00000110-取反:11111001-加1：11111010法二(简单不易错)：取绝对值二进制数:110-补足8位:00000110-右侧连续0及首个1不变，其余
7、位取反:11111010(一)如上述“补码运算”定义为“求补”：对任何机器数“取反加1”或“右侧连续0及首个1不变，其余位取反”,则上例可理解为6机器数00000110求补则得-6机器数11111010负数的补码：等于其对应正数(即其绝对值)机器数求补(即取反加1或右侧连续0及首个1不变，其余位取反)任意机器数(无论正负),求补一次得其负值(相反数);求补两次得回其原值一个机器数不管其正负，只要执行一次补码运算就必得到其相反数的机器数形式，即正机器数得负机器数(利用此写出负数的补码)；负机器数得正机器数(利用此得出负数的真值)例一: 问11111101其真值为何?11111101求补得0000
8、0011,原数的负值为3,故原数为-3例二: 问01111111其负值如何表示(原数为+127此即问-127补码如何表示)?01111111求补得10000001,此即其负值(-127)。另可注意到：10000001-1=10000000即-127-1=-128此为8位补码可表示的最小值(二)补码运算,其符号位可当作普通数位直接参与运算,其结果(包括新符号位)仍正确,这极大简化了运算处理(不必单独考虑符号位)难点：一个溢出数的机器数表示方法总结如下：正数(溢出)-直接写其二进制无符号数表示，并取其位模式即可(超长时左端可以被切除)。无符号数同此。实际与不溢出做法一样。例：342的8位机器数：1
9、01010110取右8位得01010110实际为342对256求余数：342%256=86负数(溢出)-补码：与不溢出做法一样即：取绝对值(正数)二进制数-(数太大可能会超过位模式长可以切左端)取位模式长-求补(右侧连续0及首个1不变，其余位取反)。例：-342的8位补码：101010110取右8位得01010110-求补得10101010为-86-145的8位补码：写145二进制数10010001-求补得01101111为111负数(溢出)-原码(8位机器数)：负数(溢出)为其正数对127求余数再加1即公式：X=(X%127)+1(其中%表示求余数)，取二进制数位模式长即可。注：4位机器数是
10、(X%7)+1，16位机器数是(X%32767)+1例：-342的8位原码：(342%127)+1=88+1=89即1011001-取位模式长得01011001-145的8位原码：(145%127)+1=19即10011-取位模式长得00010011例一、11111101即:(-3)+01000001+ 65-0011111062例二、11111101即:(-3)+11111111+(-1)-11111100 (-4)例三、11111101即:(-3)-11111111-(-1)-11111110 (-2)例四、11111101即:(-3)+10000001+(-127)-01111110 (
11、-130)负溢出(变为126)注：8位补码形式表示数范围-128127,-130负溢出2,故循环变正为126例五、01111110即:126+00000101+ 5-10000011 131正溢出(变为-125)注：8位补码形式表示数范围-128127,131正溢出4,故循环变负为-125(三)“求补”所执行的“取反加1”操作还有一更直接和便捷的实用方法对应：即将该二进数右端连续的0及首个1保持不变，其余位取反，也同样完成“求补”操作。浮点数(也称实数即含有小数的数)存储表示单精度浮点数(对应C语言的float数据类型)：用4个字节32位存储，最高1位符号位S，指数E占8位(采用余127码即原
12、指数须加偏移量127)，尾数M占23位。其对应科学计数法： 1 . 尾数 2原指数。例一、按余码127（单精度浮点数）存储-161.875解答：为负数S=1/确定符号位S 十进制转二进制：161.87510100001.111 规范化：(1.0100001111)227/小数点左移7位使只保留1位整数，故指数为7 E= 7+127 = 134(10000110)2/原指数加偏移量127得到E并转二进制 M= 0100001111/取小数点后内容作为尾数M结果为：1 10000110 01000011110000000000000/把S、E、M连接起来并在尾部补0成32位(尾数23位)例二、按余
13、码127（单精度浮点数）译码内存中的(11000000111100000000000000000000)2 解答：1 10000001 11100000000000000000000/把S、E、M分开 符号S=1，为负数 指数E=(10000001)2=128+1=129，原指数=E-127=129-127=2 尾数M=111 该数为-1.尾数22即-1.11122去规范化，即-111.1二进制转十进制：-111.1-7.5该数值是-7.5存储文本英文文字信息应用ASCII码美国信息交换码标准ASCII码使用7位表示(实际使用1个字节即8位，其最高位为0)，可表示128个不同符号。编码范围从0
14、00 0000到 111 1111 (编号0127,十六进制007F)。其排列次序以十六进制为依据，每16个为1列共8列。前两列为控制字符(为功能符无显示形象)，其中有回车0D换行0A退格08制表09；第3列(202F)为符号，其头一个为空格20(十进制32)；第4列(303F)前边放数符09对应编码3039；第5、6列(405F)主要放大写字母(AZ)，其中A为41(十进制65)其余字母顺延；第7、8列(607F)主要放小写字母(az)，其中a为61(十进制97)其余字母顺延。相同大小写字母位差值20(十进制32)。Unicode码使用32位表示符号，最多可表示232个符号。代码的不同部分被分配，用于表示来自世界上不同语言的符号。汉字字符编码*存储音频处理过程：采样(模拟信号采点记录值)量化(将样本值截取到整数值)编码(用无符号整数或原码编码成位模式)声音编码标准主流标准：MP3（MPEG Layer3
