十进制运算 十进制运算 加法🌙 当有进位时,就对整个二进制表示加 0110;这相当于16进制和10进制的转换需要✔️ 减法 emmm!对于减法的实现,我们很容易会和二进制补码联系起来,就是重复利用已经实现好的加法器进行运算 $N_{1} - N_{2} = N_{1} + (10 ^{n} - N_{2})$ 因为我们使用NBCD码进行减法运算时,它是将每4位当作一个块,计算数字后 2020-12-17 20COA-NOTES 计算机体系结构 CS
整数算术 整数算术 1. 整数运算在ALU中进行 数据、结果、标志都保存在寄存器中 控制单元提供控制信号来控制数据的转运和运算的进行 2. 加法全加器 $S = X + Y $; $S = S_{n}S_{n-1}…S_{1}$; $X = X_{n}X_{n-1}…X_{1}$; $Y = Y_{n}Y_{n-1}…Y_{1}$(可能结果还会多出进位$C_{n}$ $S_{i} = X_{i} \ 2020-12-17 20COA-NOTES 计算机体系结构 CS
数的表示 数的表示 1. 二进制表示 为了表示多个数值,必须对多个位进行组合 如果有k位,最多能区分出$2^{k}$个不同的值 2. 整数类型: 无符号整数 有符号整数: 原码、反码、补码 原码和反码在进行加法运算时都会造成不必要的硬件需求,于是出现了补码 补码表示: $ [X]{c} = X{n}X_{n-1}…X_{2}X_{1} $ => $X = -X_{n}*2^{n 2020-12-17 20COA-NOTES 计算机体系结构 CS
计算机功能和互连的顶层视图 计算机功能和互连的顶层视图 1. 计算机元素 数据和指令存在一个单独的读写存储器中 存储器中的内容依据位置寻址无关于数据类型 执行指令的顺序是从当前指令到下一个,除非显式的修改 1. Memory 单个的存储器 数据和指令存在一个单独的读写存储器中 存储器中的内容依据位置寻址无关于数据类型 问题:数据在CPU和主存中传输的速度远远的慢于CPU执行的速度 解决方法: 增 2020-12-16 20COA-NOTES 计算机体系结构 CS
概论 概论 1. 结构和组织 计算机结构:对程序员可见的系统属性,这些属性直接决定了程序的逻辑执行 指令集、数据类型、输入输出机制、寻址技术 计算机组成:实现结构规范的操作单元及其互连 硬件细节,如控制信号、计算机和外设的接口以及存储器使用的技术 2. 冯诺伊曼机 组成部分: 存储器:地址和存储的内容 处理单元:执行信息的实际处理 控制单元:指挥信息的处理 输入设备:将信息送入计算机 2020-12-16 20COA-NOTES 计算机体系结构 CS
Cache存储器 Cache存储器 1. 为什么使用Cache? 内存墙的存在(内存性能严重限制CPU性能的发挥) 2. 解决内存墙问题的方法 同时使用速度快容量小的Cache与速度慢容量大的存储块 cache包含主存一部分内存的副本 cache位于CPU和主存之间,或者位于CPU内部 3. Cache如何工作得? check:当处理器需要读取一个数据时,先去cache里检查一下是否在cache里 hit 2020-12-16 20COA-NOTES 计算机体系结构 CS
CPU结构和功能 CPU结构和功能 一、CPU的任务 取指令:从存储器(register、main-memory、cache)读取指令 解释指令:对指令解码,确定要进行的操作 取数据:指令的执行可能需要从存储器或I/O中读取数据 处理数据:对数据完成要求的算术/逻辑运算 写数据:执行的结果可能需要写回存储器或I/O 二、CPU的要求 CPU能暂时的存储部分数据 CPU必须知道当前执行指令的位置,以便获取下一条 2020-12-15 20COA-NOTES 计算机体系结构 CS
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