計算機科學導論第二章.doc

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3.9 積分

 第二次作業 2.1 數值數據1. 計算機只識別二進制編碼的指令和數據。2. 數制的表示方法有下標法和字母法。3. 二進制、八進制、十六進制數之間的轉換方法：由三位二進制數組成一位八進制數，由四位二進制數組成一位十六進制數。對于同時有整數和小數部分的數，則以小數點為界，對小數點前后的數分別進行分組處理，不足的位數用0補足，對整數部分將0補在數的左邊，對于小數部分則將0補在數的右邊。4. 十進制轉換為十六進制數：整數轉換方法：除基取余法。小數的轉換方法：乘基取整法。5. 計算機使用二進制的優點：二進制數的狀態簡單、邏輯操作簡單、二進制的運算規則簡單。6. 在計算機中，表示一個數值數據的符號的方法是：占用一位二進制數位，用0表示正號，用1表示負號。7. 在計算機中只有機器數，不存在數的真值。8. 原碼是一種簡單的機器數表示法，其符號位用0表示正號，用1表示負號，數值部分按二進制書寫。9. 原碼的特點：數的原碼與真值之間的關系比較簡單，且與真值的轉換也方便。在做乘除法運算時，可將符號位和數值位分開處理，運算結果的符號可用參加操作的兩個操作數符號進行異或運算求得，運算結果的數值可由操作數原碼的數值部分按乘除規則運算獲得。因此，原碼尤其適合于乘除法運算，它的最大缺點是在機器中進行加減法運算時比較復雜。10. 反碼就是把二進制按位求反。表示方法：對于正數，符號位為0，后面的數值位不變；若為負數，符號位為1，數值位按位求反。11. 補碼可以把負數轉化為正數，使減法轉換為加法，使正負數的加減運算轉化為單純的正數相加的運算，簡化了判斷過程。表示方法：對于正數，符號位為0，后面的 數值位不變；若為復合素，符號位為1，數值位按位求反，然后早最末位加1.12. 定點數就是指計算機在運算過程中，數據中小數點的位置固定不變。13. 浮點數：表示更大取值范圍的數。 2.2非數值數據1. 在計算機中進行的文字處理主要工作有：語言文字信息的輸入、語言文字信息的傳輸、語言文字信息的加工、語言文字的輸出。2. 聲音等非字符信息也是通過數值化的方法在計算機里表示的。3. 計算機中有位圖編碼和矢量編碼兩種圖形編碼方式。 2.3數據的機器編碼1. 計算機內部的信息分為兩大類：控制信息和數據信息。2. 計算機是通過執行指令序列來解決問題的。3. 匯編語言是一種符號語言，他用助記符來表示操作碼，用符號或符號地址來表示操作數地址。4. 匯編程序的主要功能有檢查源程序、檢測出源程序中的語法錯誤，并給出出錯的信息、產生源程序的目標程序，并可給出列表文件、將宏指令展開。 2.4數字邏輯與數字系統1. 所有的邏輯關系都可以有與、或、非3中基本的邏輯關系來白表示，而實現這些基本邏輯關系的電路就是邏輯門，最基本的邏輯門是與門、或門、非門。2. 與邏輯關系為邏輯乘，或邏輯關系為邏輯加，非邏輯關系為相反運算。3. 邏輯代數與普通代數一樣，用字母A、B、C等表示變量，稱為邏輯變量。4. 邏輯代數的有一些定理和公理。5. 邏輯代數的重要規則有：對偶規則、繁衍規則、代入規則。 2.5微型計算機系統的組成1. 講解了圖靈模型和馮羅一曼模型2. 微型計算機由主機和外部設備組成3. 計算機的特點：運算速度快、精度高、具有邏輯判斷和記憶能力、高度的自動化和靈活性4. 計算機系統的主要技術指標：字長、時鐘周期和主頻、運算速度、內存容量】、數據輸出輸入最高速率5. 計算機分為單指令流單數據流、單指令流多數據流、多指令流單數據流、多指令流多數據流 2.6存儲系統的結構1. 存儲器的分類：按介質分為半導體存儲器、磁存儲器、、光存儲器；按工作方式分為隨機存儲器、只讀存儲器、集成光路存儲器等；按信息的可保存性分為易失性存儲器、非易失性存儲器；按在計算機中的作用分為主存儲器、輔助存儲器、高速緩沖存儲器2. 存儲器的主要性能指標;存儲容量、存儲周期、存取訪問時間、性能價格比、功耗、可靠性 2.7輸入/輸出系統1. I/O系統的組成：外部設備、設備控制器、I/O接口、中央處理器2. 總線可按傳輸的信息內容、在計算機中所處的位置、二進制數碼的傳送方式分類3. 計算機總線結構類型有：單總線結構、雙總線結構、三總線結構4. 總線的組成：傳輸線、接口、總線控制器5. 外設數據傳送控制方式：程序直接控制方式、程序查詢方式、程序中斷方式、DMA方式、通道控制方式、I/O處理機方式 2.8多核技術1. 多核技術的優勢：多核系統易于擴充，并且能夠在更纖巧的外形中融入更強大的處理性能，這種系統所用的能耗更低、計算功耗產生的熱量更少2. 多核的關鍵技術：核結構研究、程序執行模型、cache設計、核間通信技術、總線設計、操作系統設計、低功耗設計、可靠性及安全性設計 關?鍵?詞： 導論 計算機科學 第二

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總結

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