计算机系统概论:浮点数与基值的影响

需积分: 41 63 下载量 125 浏览量 更新于2024-08-08 收藏 973KB PDF 举报
"这篇内容涉及计算机基础知识,包括计算机系统概论、计算机的层次结构、编程语言的差异、计算机组成与体系结构以及冯·诺依曼计算机的特点。" 在计算机科学中,基值的不同对浮点数处理有显著影响。浮点数在计算机中是以特定的二进制格式存储的,这种格式包括一个基数(或称底数)、指数和尾数。不同的基值决定了浮点数表示的范围、精度和效率。例如,常见的浮点数格式如IEEE 754标准中,基值是2,适用于大多数现代计算机系统。如果基值改变为10或其他数值,那么浮点数的存储方式和计算规则也会相应调整,这可能影响到计算结果的正确性和计算速度。 计算机系统由计算机硬件系统和软件系统组成,两者是相辅相成的。硬件包括电子线路和物理装置,是计算机运行的基础,而软件则包含操作系统和应用程序,提供用户与硬件交互的平台。计算机的层次结构由硬件系统、系统软件和应用软件构成,每一层都为上一层提供服务,同时依赖下一层的支持。 高级语言、汇编语言和机器语言是编程语言的三种主要类型。机器语言是计算机能直接执行的二进制代码,汇编语言是机器语言的符号表示,更易读但仍然低级。高级语言如C、Java或Python等,抽象程度更高,更接近人类思维,编写的程序需通过编译器转换为汇编语言,再汇编成机器语言才能执行。 计算机体系结构是程序员可见的计算机属性,包括指令集、数据类型、寻址方式等,而计算机组成则是实现这些属性的具体硬件设计,包括CPU、内存、I/O设备等的构造和连接。冯·诺依曼计算机的特点是采用五大部件结构(运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备),数据和指令统一存储,用二进制表示,并通过操作码和地址码进行指令解析。 计算机硬件由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备组成。控制器负责协调所有组件,运算器执行算术和逻辑运算,存储器用于临时或长期保存数据,输入设备用于获取信息,输出设备用于呈现结果。计算机系统的主要技术指标包括运算速度(通常以时钟频率衡量)、内存容量、存储器访问时间、数据传输速率以及I/O设备性能等。