计算机信息系统:进制转换与整数表示
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在计算机组成原理期末考试复习中,主要内容涵盖了数制转换、数据表示、计算机硬件结构、软件体系以及冯·诺曼计算机架构等关键知识点。 首先,关于数制转换,十进制、二进制和十六进制之间的相互转换是基础概念,理解有符号数(如4位二进制表示的-7至63的范围)与无符号数(如4位二进制表示的0至255的真值范围)的区别至关重要。在表示方式上,有符号数通过原码、反码和补码来表示,其中0的补码形式是唯一的,但原码和反码则有所区别。具体到8位,有符号数的表示范围为-128至127,而8位无符号数表示范围是0至255,其中地址空间通常用无符号数来表达。 计算机硬件方面,讨论了五大组成部分:运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。硬件是计算机运行的基础,冯·诺曼型计算机的设计思想强调存储程序和程序控制,其工作方式特点是按地址访问并顺序执行指令。此外,CPU(中央处理器)是核心部件,包括控制器、运算器和寄存器,虽然可能包含高速缓存,但它不包括主内存。CPU可以直接访问主内存,而执行速度指标则用MIPS衡量定点数指令,用MFLOPS衡量浮点数指令。 总线技术是信息传输的关键,它是系统中各部件间的共享通道,分为数据总线、地址总线和控制总线,支持分时传输,通过三态驱动缓冲电路减轻总线负载。堆栈指针SP(Stack Pointer)是专门的寄存器,用于指示栈顶地址,这对于理解数据存储和处理机制非常重要。 此外,软件系统被分为系统软件和应用软件,前者如操作系统负责管理资源、调度任务等,而后者则是针对特定应用需求编写的程序。冯·诺依曼机的工作方式和硬件结构紧密相连,而CPU作为指令执行的核心,决定了计算机性能的重要指标。 总结来说,复习内容深入到计算机硬件与软件的各个方面,从数制转换到系统架构,涉及到了计算理论、数据组织和存储、以及实际操作层面的知识,全面且实用,对于期末考试备考来说是非常重要的参考资料。
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