计算机组成原理
移码
移码 = 补码符号位取反
定义：移码 = 真值 + 偏置值
偏置值 = 2
注：IEEE754 的偏置值为 2-1
规格化浮点数的特点
用原码表示的尾数进行规格化
只需要保证最高数值位（非符号位）为 1。
| 格式 | 最大值 | 最小值 | 表示范围 | |
|---|---|---|---|---|
| 正数 | 0.1XXX…XXX | 0.111…111 | 0.1000…000 | [1/2, 1-2] |
| 负数 | 1.1XXX…XXX | 1.1000…000 | 1.111…111 | [-(1-2-n), -1/2] |
用补码表示的尾数进行规格化
正数只需保证最高数值位为 1；负数规定数值位最高位为 0；口诀：必须保证符号位和最高数值位不一样，即 0.1 或 1.0（便于计算机判断是否规格化）。
| 格式 | 最大值 | 最小值 | 表示范围 | |
|---|---|---|---|---|
| 正数 | 0.1XXX…XXX | 0.111…111 | 0.1000…000 | [1/2, 1-2] |
| 负数 | 1.0XXX…XXX | 1.0111…111 | 1.000…000 | [-1, -(1/2+2-n)] |
IEEE 754
| 阶码表示范围 | 最小绝对值 | 最大绝对值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| -126 ~ 127 | 尾数全 0，阶码真值最小-126，对应移码 0000 0001 | 尾数全 1，阶码真值最大 127，对应移码 1111 1110 | -127(全 0)，128(全 1)对应着特殊用途 |
浮点数加减的步骤
转换格式 > 对阶 > 尾数加减 > 规格化 > 舍入 > 判断溢出
常见知识点总结
冯诺依曼体系结构
冯·诺依曼提出了计算机制造的三个基本原则，即采用二进制逻辑、程序存储执行以及计算机由五个部分组成（运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备），这套理论被称为冯·诺依曼体系结构。
DRAM 刷新原理
遵循电容存储电荷的原理，有则 1，无则 0。电容只能维持 1~2ms，即使电源不掉电，信息也会自动消失，必须在消失之前进行恢复。
奇偶校验
奇校验：添加一位校验码之后，1 的个数为奇数；偶校验：添加一位校验码后，1 的个数为偶数。
刷新的实质
按行读出，再原样写入。
字、位扩充与芯片选择
一定是先进行位扩充，再进行字扩充。存放系统程序选用 ROM，存放用户程序选用 RAM。
存储器扩充的连线原则
CS 为片选信号线，WE 读写信号线，低电平有效；位扩充中，所有存储芯片的片选信号线是连在一起的，而字扩充中需要片选信号区分不同的芯片，片选信号线是分开的（CS、CS）。
局部性原理
CPU 从主存取指令或取数据，在一定时间内，只是对主存的局部地址区域进行访问。
Cache 的原理
程序的局部性原理
Cache 和主存的编址
主存的地址分为两部分：高 m 位表示主存的块地址，低 b 位表示其块内地址的字或者字节数，则 M=2 表示主存的总块数；
Cache 的地址分为两部分：高 c 位为 Cache 的块号。当然，Cache 的总块数远小于主存块数 M。
Cache 的相关计算
命中率为 h，t 为命中时访问 Cache 的时间，t 为未命中时的主存访问时间
平均访问时间：t= ht + (1-h)t
Cache-主存系统效率：e = t/ t
Cache 与主存的映射方式
直接映射：i = j mod C，适合大容量 Cache
全相联映射：允许映射到任意一块 Cache，适合小容量 Cache
组相联映射（组内全相联，组间直接映射）
LRU 近期最少使用算法
只记录每个块最近一次使用的时间。
虚拟存储器
- 页式虚拟存储器
- 段式虚拟存储器
- 段页式虚拟存储器
虚实地址变换
外部存储器-磁盘
道密度：指的是磁盘沿半径方向单位长度的磁道数；
线密度（位密度）：指的是单位长度磁道能记录二进制信息的位数；
存储容量 = nks，n 为存放信息盘面数、k 为每个盘面磁道数、s 为每条磁道信息数
平均寻址时间 = 1/2(min + max)
数据传输率 = 每道数据量 * 转速