计组期中考点

2023-10-22

复习以PPT+平时作业为主

应用题:4选2

①最终总成绩100%=期末50%+其他成绩50%。

②其中其他成绩100%=期中30%+(作业+实验)50%+考勤20%。

第一章 计算机系统概述

导入:现实与计算机中的运算结果有差异

理解程序的执行结果要从系统层面考虑

高级语言语句都要转换为机器指令才能在计算机上执行

计算机系统是模运算系统,字长有限,高位被丢弃

运算器不知道参加运算的是带符号数还是无符号数

访问内存需要几十到几百个时钟,访问磁盘需要几百万个时钟

进程具有独立的逻辑控制流和独立的地址空间

过程调用使用栈存放参数和局部变量,递归过程有大量额外指令,增加时间开销,并可能发生栈溢出

计算机系统抽象层次:ISA(指令集体系结构)

程序执行结果不仅取决于算法、程序编写,而且取决于语言处理系统、操作系统、ISA、微体系结构

冯诺依曼结构

第一台冯诺依曼机-IAS计算机

  1. 采用“存储程序”工作方式

  2. 运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个基本部件组成

  3. 内部以二进制表示指令和数据,每条指令由操作码和地址码两部分组成。操作码指出操作类型,地址码指出操作地址,由一串指令组成程序。

早期计算机以运算器为中心,效率低下

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现在的计算机以存储器为中心

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计算机是如何工作的,及各种缩写

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8位模型机M:8位定长指令字,4个GPR,16个主存单元

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各编程语言:机器指令、汇编指令、机器级指令

机器语言

使用特定计算机规定的指令格式而形成的0/1序列,用机器语言编写程序,并记录在纸带或卡片上,穿孔表示0,未穿孔表示1.

汇编语言

机器语言的符号表示语言,与机器指令一一对应。汇编语言和机器语言都是低级语言、面向机器结构的语言,统称为机器级语言。

高级程序设计语言/高级编程语言

面向算法设计、与具体机器结构无关、可读性比机器语言好、描述能力更强、高级语言中一条语句对应几条、几十条指令。

三类翻译程序

汇编程序:汇编语言源程序→机器语言目标程序

编译程序:高级语言源程序→机器级目标程序

解释程序:将高级语言语句逐条翻译成机器指令并立即执行,不生成目标文件

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计算机系统性能评价(应用):时钟周期、主频、CPI、用户CPU时间

两种不同的性能

  1. 度量单位时间内所完成的工作量(多媒体应用)
    1. 吞吐率(throughput)
    2. 带宽(bandwidth)
  2. 度量完成一项工作所用时间(银行、证券等事务处理)
    1. 响应时间
    2. 执行时间
    3. 等待时间或时延

性能的测量

从执行时间来考虑,完成同样工作量所需时间最短的计算机性能最好,采用用户CPU时间来衡量计算机性能好坏。

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概念和指标

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时间计算

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性能评估

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第二章 数据的机器级表示与处理

第一讲

为什么采用二进制编码?

进制转换

二进制数:B(Binary)

八进制数:O(Octal)

十进制数:D(Decimal)

十六进制数:H(Hexadecimal)或0x+数字

定点数与浮点数

定点表示

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浮点表示

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数值数据的编码表示:原-反-补-移-8421

真值补码互求(综合考)

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特殊数的补码

字长为8位时

-128没有原码和反码,只有补码(1000 0000)

0的补码是唯一的

无符号整数和带符号整数之间的转换

2^31=2147483648,机器数为:100 ┅ 0(31个0)

8位无符号整数最大是255(1111 1111)

8位带符号整数最大是127(0111 1111)

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浮点数机器数与真值互求(应用)

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32位单精度浮点数表示

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64位双精度浮点数表示

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会判断数据类型强制转换后是否永真

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第二讲

单位:B、bit、字、字长

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大端/小端

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边界对齐

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第三讲

按位运算

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逻辑运算

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移位运算:逻辑移位、算术移位

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逻辑移位

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补码的算术移位

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定点加减法并判断溢出(应用)

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(浮点数加减运算不考)

标志位有哪些,如何判断

第三章 程序的转换及机器级表示

指令概念

机器指令及汇编指令

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ISA 常用数据类型及其位数和后缀

IA-32支持的数据类型及格式

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IA-32体系结构

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寻址方式(结合指令考)(综合考)

8086/8088的寄存器组织

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IA-32的寻址方式

保护模式下的寻址方式

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常用寻址方式

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IA-32常用指令及操作

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传送指令

b:字节

w:字

l:双字

  1. 通用数据传送指令
  2. 地址传送指令
  3. 输入输出指令(了解)
  4. 标志传送指令(了解)

MOV指令

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push/pop指令

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定点算术运算指令

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按位运算指令

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控制转移指令

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条件转移指令

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RTL 语言(综合考)