计算机组成原理笔记

• A ：____运算器_ • B ：____控制器_ • C ：____存储器__ • D ：____输入设备__ • E ：____输出设备__• 寄存器与存储器• 相同：两者都是用来存放计算机信息的硬件。

• 不同• 组成部件不同• 寄存器由触发器组成• 存储器由大规模集成电路组成• 速度• 寄存器速度快 • 存储器速度慢• 容量• 寄存器个数少，且位数有限 • 存储器的容量大计算机中有两种信息在流动☐ 控制信息：即操作指令，其发源地是控制器，它分散流向各个部件。

☐ 数据信息：它受控制信息的控制，从一个部件流向另一个部件。

☐ 指令流——取指周期，内存→控制器数据流——执行周期，内存←→运算器Cpu的性能1、主频/时钟周期：主时钟的频率f，主频的倒数称为cpu的时钟周期2、Cpu执行时间，表示cpu执行一般程序搜占用的cpu时间3、MTPS 表示平均每秒执行多少百万条定点指令数4、FLOPS 表示每秒执行浮点操作的次数，用来衡量机器浮点操作的性能二•为提高表示精度，规定☐当尾数的值不为0时，其绝对值应≥0.5（即尾数域的最高有效位应为1）；☐否则，修改指数，同时移动小数点。

•原码规格化☐正数为0.1××…×的形式；☐负数为1.1××…×的形式。

•补码规格化☐正数为0.1××…×的形式；☐负数为1.0××…×的形式。

••32位浮点数•64位浮点数☐S是尾数的符号位（即数符），占1位，安排在最高位。

☐M是尾数的数据部分，用小数表示。

☐E是阶码（含阶码的符号位），阶符采用隐含方式，通常用移码表示。

奇偶校验码原理：在每组代码中增加一个冗余位，使合法编码的最小码距由1增加到2。

如果合法编码中有奇数个位发生了错误，这个编码就将成为非法的代码。

增加的冗余位称为奇偶校验位设浮点数x=Mx•2Ex，y=My•2Ey，其运算步骤如下：❶对阶∆E=Ex-Ey⏹小阶向大阶看齐，对阶完成后两个浮点数的阶码（即指数）相同。

❸尾数运算M=Mx+My（M=Mx-My）❸规格化处理⏹规格化数：正数00.1××···×，负数11.0××···×⏹当尾数的符号位出现01或10时，要执行右规——尾数右移1位，阶码加1。

⏹当尾数的符号位和最高有效位出现11.1××…×或00.0××…×时，要执行左规——尾数左移1位，阶码减1。

❹舍入处理：0舍1入❺判溢处理已知某存储器存储容量为4096（64*64），以下两种不同的译码方式下需要的译码输出线各是多少？☐单译码方式：4096☐双译码方式：128=64+64刷新周期：从上一次对整个存储器刷新结束到下一次对整个存储器全部刷新一遍为止的这段时间间隔，一般为2ms，4ms或8ms。

例子模块化存储器设计。

已知某8位机的主存采用半导体存储器，地址码为18位，若使用4K*4位的RAM芯片组成该机所允许的最大主存空间，并选用模块条的形式，问：①若芯片模块条为32K*8位，共需几个模块条？②每个模块内共有多少片RAM芯片？③主存共需多少RAM芯片？CPU如何选择各模块条？解题过程如下：①主存地址为18位，所以最大存储容量为218=256KB，现每个存储条容量为32KB，所以主存共需256K/32K=8个模块条。

②每个模块条的容量为32K*8位，RAM芯片为4K*4位，所以每个模块条内共有(32K/4K)*(8/4)=16片RAM芯片。

③主存共有8*16=128片RAM芯片。

CPU用A17A16A15通过3:8译码器来选择模块条。

比较单总线、多总线的性能特点在单总线结构中，CPU与主存之间、CPU与I/O设备之间、I/O设备与主存之间、各种设备之间都通过系统总线交换信息。

单总线结构的优点是控制简单方便，扩充方便。

双总线结构又分为面向CPU的双总线结构和面向存储器的双总线结构。

面向CPU的双总线结构中一组总线是CPU与主存储器之间进行信息交换的公共通路，称为存储总线。

另一组是CPU与I/O设备之间进行信息交换的公共通路，称为输入/输出总线（I/O总线）。

外部设备通过连接在I/O总线上的接口电路与CPU交换信息。

随着对微机性能越来越高的要求，现代微机的体系结构已不再采用单总线或双总线的结构，而是采用更复杂的多总线结构4、磁表面存储器的优点：存储容量大，位价格低；记录介质可以重复使用；记录信息可以长期保存而不丢失，甚至可以脱机存档；非破坏性读出，读出时不需要再生信息。

磁表面存储器的缺点：存取速度较慢，机械结构复杂，对工作环境要求较高面向对象程序设计的1、基本的特征：抽象、封装、继承、多态2、优点：1、可提高程序的重用性2、可控制程序的复杂性3、可改善程序的可维护性4、能够更好滴支持大型程序设计5、增强了计算机处理信息的范围6、能很好地适应新的硬件环境C++语言特点—、全面兼容C二、增加面向对象的基制1、抽象数据类型2、封装与信息隐藏3、以继承方式实现程序的重用4、以函数重载、运算符重载和虚函数来实现多态性5、以模板方式来实现类型的参数化三、面向对象程序{类的声明类的使用}Const定义常量，消除了#define的不安全性四、函数原型1、函数原型的参数表中可以不包含参数的名字，而只包含了他们的类型2、函数定义：函数说明、函数体；函数说明部分中的参数必须给出参数的名字五、内联函数1、inline int box（int I,int j,int k）2、内联函数必须在第1次调用之前定义3、内联函数一般不能含有复杂的控制语句，eg for语句和switch语句3、空间换时间函数的重载1、只要函数参数的类型不同，或者是参数的个数不同，或者二者兼而有之，则可以使用相同的函数名2、2、调用重载函数时，函数返回值类型不在参数匹配检查之列引用1、引用——起别名：当声明一个引用时，必须同时用另一个变量的名字来将它初始化2、类型& 引用名=已定义的变量名；3、在声明引用时，必须立即对它进行初始化4、为引用提供初始值，可以是一个变量或另一个引用5、指针式通过地址间接地访问某个变量，而引用时通过别名直接访问某个变量6、不能建立void型的引用，不能建立引用的数组，不能建立指向引用的指针，不能建立引用的引用7、一个别名不能用两人8、引用和指针作参数，可改变参数的值引用作为函数参数void swap（int&n，int&m）引用返回函数值int &max（int &a，int&b）9、函数的第一行，函数参数不能省略C++，在默认情况下，类中的成员是私有的而结构体中的成员是公有的保护成员可由本类的成员函数访问，也可以由被类的派生类的成员函数访问，而类外的任何访问都是非法的。

构造函数是一种特殊的成员函数，它主要用于为对象分配空间，进行初始化，不具有返回类型1、构造函数的名字必须与类名相同2、构造函数没有返回值3、构造函数与普通函数一样，函数体可以写在类外4、构造函数是用来对对象进行初始化，一般声明为公有成员，它是定义对象是同时自动调用的5、若无定义构造函数，则编译系统默认生成6、构造函数可以不带参数Complex::Complex(){}7、构造函数不能像其他成员函数那样被显示调用，它是自动调用Complex A；| A (int x1):x(x1),rx(x)A.getx(); | A a(10);一、对数据初始化——在定义对象时，对数据成员赋初值1、构造函数中用赋值语句进行2、用成员初始化列表类名：：构造函数名（参数表）：（成员初始化列表）成员初始化表形式：数据成员1,（初始值1），数据成员2（初始值2），。

1、某些类型的成员不允许在构造函数中用赋值语句直接赋值：const修饰的数据成员引用类型的数据成员{ int &xconst double pi}二、构造函数重载1、使用午餐构造函数对象时，应使用”Data date1”无参数不写小括号”Data data1()”2、只要类中定义一个构造函数，系统将不会提供默认的构造函析构函数通常用于执行清理任务，释放分配对象的内存空间1、析构函数没有参数，不能重载2、撤销对象时，会自动地调用析构函数1、主函数结束，对象被撤销2、一个对象被定义于一个函数体里，当这个函数被调用结束时3、一个对象是使用new运算符动态创建的，在使用delete释放时This指针给对象赋值就是给对象的数据成员赋值每个对象的存储空间都只是该对象数据成员所占用的存储空间This指针位自引用指针，每当创建一个对象时，系统就把this指针初始化为该对象This指针的只是当前调用成员函数的对象的起始地址拷贝构造函数其形参是本类对象的引用，时在建立一个新对象是，使用一个已经存在的对象去初始化这个新对象Point p2（p1）；1、函数名与类名同名2、只有一个形参，并且是同类对象的引用3、每个类都必须有一个拷贝构造函数4、类名：：类名（const 类名&对象名）{ }5、每个类，默认的拷贝构造函数6、调用拷贝构造函数的3种情况1、当用类的一个对象去初始化该类的另一个对象时2、当函数的形参是类的对象3、当函数的返回值时类的对象。