第一章：计算机概论

1,计算机是一种 能够自动，高速，精确地对各种信息进行处理或存储的电子设备，从总体上可以分为两大类：电子模拟计算机和电子数字计算机，通常所说的计算机指的是电子数字计算机
2,计算机系统包括硬件和软件两大部分，硬件是指组成计算机的所有器件或装置，软件是指在计算机硬件上运行的各种程序和相关文档资料
3,冯.诺依曼思想体制，主要包括：1）采用二进制数字表示各种信息 2）采用存储程序控制的工作方式 3）计算机硬件由运算器(算术计算和逻辑计算)，控制器，存储器，输入设备，输入设备，和总线组成
4, 运算器和控制器统称为中央处理器(CPU),CPU和内部存储一起称为主机
5,计算机系统的层次结构包括:1)数字逻辑层,2)微程序设计层3)机器语言层 (这三层是的功能都是由硬件实现的,他们构成了计算机的物理机器) 4)操作系统层 5)汇编语言层 6)高级语言层
6,从设计制造的角度上看,在基本硬件的基础上,软件与硬件在逻辑上是等价的,是可以相互替代的,一般来说,功能使用硬件实现的,速度会比较快,变更周期短,并需要增加硬件成本,采用软件实现的则相反
7,计算机基本性能一般从以下几个方面来衡量:1)机器字长 2)内容容量 3)运算速度 单位一般用 MIPS(每秒百万条指令执行数)表示
8,1945年 ENIAC（电子数字积分计算机，第一台电子数字计算机），1949年 EDSAC(电子延迟存储处自动计算机，第一台存储程序电子计算机）

第二章:数字逻辑基础

  1. 逻辑代数又称为布尔代数,逻辑变量只有两种取值1 和 0,表示 是与非,或真与假,在逻辑关系中,
  2. 最基本的逻辑关系只有 1)或(A加B):OR 2)与(A乘B): AND 非(顶杠A):NOT 三种,复合运算有异或(A圈加B):AB同时为0时或同时为1时,结果为0,否则为1

第三章:计算机中的信息表示

1,在计算机中，信息分为两大类：数据信息和控制信息。数据信息泛指计算机处理的对象，它们又可分为数值型数据和非数值型数据；控制信息是指控制计算机工作的信息
2,凡是用数字符号排列，按由低到高的顺序，按由低位到高位进位计算的方法都叫做进位计数制，简称计数制或进位制，如二进制，十进制，十六进制
3,数的两个基本要素1)基数 十进制数由0-9个符号表示，基数为10 二进制符号为 0和1 基数为2 2)位权 比如 10 第一个1的位权是 10的一次方
4,二进制数同以下特点 1）容易实现 2）工作可靠 3）运算简单 4）便于逻辑运算和逻辑设计
5,数的表示 1）无符号数，整个机器字长的全部二进制位均表示 数值位，字长为n位的无符号数的表示范围为0~2的n次减1,如8位字长的数字范围为0~255 2)带符号数，一般用数的最高位表示数的正负，通常约定最高位0为正数，1为负数
6,十进制转换为二进制，整数用 除2取余 法，小数用 乘2取整 法，二进制小数通常无示精确表示十进制数；十六进制转换为二进制，只要把每一们十六进制数 用等值的四位二进制数代替即可
7，1）对于正数，X原码=X补码=X反码 2）对于负数 原码：高位为1其余不变 反码：高位为1，其余取反 补码：高位为1，其余位取反+1(负数被码的快速转换方法，尾数第一个1及右部的0保持不变，左边各从头再来取反，符号位为1)
8,ASCII,即美国信息互换标准代码，前7位用来表示字符，第8位用做奇偶校验位，共128个编码，表示 128个不同字符
9，BCD即二进制编码十进制数，是直接把十进制数，每位都转换为一个4位的十进制数 比如 11 的二进制数为 1011 BCD码为 0001 0001
10,汉字的编码有输入码（用来输入比如拼音），内码（用来存储比如GBK)，字型码(用来显示，一般用点针方式 比如字库）三种形式
11, 奇偶校验：1）奇校验 校验位在X包含奇数个1时为0，2）偶校验 X包含偶数个1时为0

第四章 运算方法和运算器

1，补码的运算特点是：1）符号位与数值部分可以直接按相同的规则一起参加运算，符号位不用单独处理 2）补码减法运算可以转换为加法运算 3）补码加，减法运算是有模运算，即符号位的进位自然丢失，并不影响运算结果的正确性。
2，由于计算机的字长是固定的，数的表示范围是固定的，若两个有符号数进行加，减法运算的结果超出给定的取值范围就称为溢出，判断溢出常用的两种方法为 1)进位检测法 （符号位 与结果 的符号位异或，结果为1则溢出） 2）变型被码检测法 （给运算数加两位符号位，正数 00，负数 11 如果结果符号位两位不相同则溢出 01表示正溢，10表示负溢）

第五章 中央处理器***

1，传统的CPU由运算器和控制器组成，现代CPU由运算器，控制器和cache组成，他是计算机发布命令的决策机构，运算器是cpu计算要的数据加工处理部件，全部操作由控制器发出的控制信号来指挥，是计算机的执行部件,控制 器主要由 程序计数器PC，指令寄存器（IR),指令译码器（ID），微指令发生器（OC）和时钟序号生成器组成，它负责协调控制计算机各功能部件执行程序 的指令序列。
2，CPU具有以下几个基本功能： 1）程序控制 2）操作控制 3）时间控制 4）数据加工
3，cpu中的寄存器是用来暂时保存运算和控制 过程的中间结果，最终结果以及控制 状态等信息的，可分为通用寄存器和专用寄存器两大类。
4，CPU取出一每条指令并分析，执行该指令，都要完成一系列操作，完成这一系列操作所需的时间，称为一个指令周期
5，mov ADD 是RR型指令型指令，需要两个CPU周期,JMP需要两个cpu周期,LAD RS型指令，需要三个CPU周期，STA 是RS型指令，需要四人周期
6，时序信号产生器作用是产生时钟脉冲，和节拍电位信号，以实现对各种微操作在时间上的控制 由下面部分组成 1）脉冲源（一般用石英晶体振荡器） 2)节拍信号发生器 3）cpu周期发生器 4）启停控制逻辑（用于可靠的开放或封锁时钟信号，实现机算机启停）
7，三种时序控制方式 1）同步控制 2）异步控制 3）联合控制
8，计算机硬件结构中最基本的，不可分解的操作，称为微操作
9，控制器基本组件包括 1）指令部件 2）时序信号发生器 3）微命令发生器 4）中断控制逻辑 5）操作控制台
10，CPU设计步骤如下 1）拟定指令系统（根据用途） 2）确定总体结构（需要哪些部件等） 3）安排时序（确认是使用逻辑控制器，还是微程序控制器） 4）拟定指令操作流程和微指令序列 5）形成控制逻辑
11，设计微指令结构时，我们所追求的目标是：1）有利于缩短微指令字长度， 2）有利于减少控制器的容量 3）有利于提高微程序的执行速度 4）有利于微程序设计的灵活性
12，并行技术成为现在计算机发展的主流 1）时间并行 2）空间并行（硬件堆叠） 3）时间空间同时并行
13，MMX多媒体扩展结构技术，极大提高了计算机在多媒体（图像声音视频） 和通信 应用方面的功能

第六章 存储器与存储系统

1，存储器是计算机用来存储程序 和数据的存储器件 根据不同的特征，可进行如下分类 1）根据存储介质不同，分为半导体存储器，磁表面存储器和光材类存储器 2）按照存取方式不同，可分为 随机存取存储器（RAMM） 顺序存取存储器，直接存取存储器和只读存储器（ROM） 3）根据信息的可保护性分为易失性存储器和非易失型存储器 4）根据存储据的位置功能 可分为 内部存储器和外部存储器
2，存储系统的三级结构 1）Cache 高速缓存，用于保存cpu正在运行和数据的活跃部分 2）主存储器 3）外存储器（存放暂不能在一起运行的程序和数据
3，主存的性能指标主要有:存储容量，存取时间，存储周期和存储带宽
4, 随机存取存储器（RAM），可分为静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM)两种，DRAM采用存储电荷方式存储信息，不需要双稳态电路
5，当CPU对存储器进行读/写时，基过程主要分为三步 1）由地址总经给出地址信号 2）由控制总线发出相应的读或写操作信号 3）在数据总线上实现数据传送
6,只读存储器最大的特点就只读不写，且非易失性，可以为下面几类 1）掩模式ROM 2）一次性编程ROM(PROM） 3）多次编程ROM（光擦除编程EPROM,电擦除编程EEPROM） 3）闪速存储器（FLASH）具有随机存取特点，又且有EEPROM高密度性，还有非易失性的特点
7,高速存储器主机有：1）双端口存储器，两组总线，两个端口同时读写 2）多模块交叉存储器，连续地址分布在不同的模块中，实现多模块并行存取 3）相联存储器，通过关键字项去检索存储器实现按内容访问
8,Cache是一种高缓冲存储器，是为了解决 CPU和主存之间速度不匹配而采用的一项重要技术，使得CPU访问Cache/主存层次的速度接近于访问cache的速度，以加快CPU的执行速度，由于Cache比主存小很多常用的替换算法有三种：最不经常使用算法LFU，近期最少使用算法LRU和随机算法。
9,虚拟存储器是建立在主存/外层层次上的，由操作系统存储管理软件及附加硬件装置组成的存储体系，速度接近主存储器，而存储空间比实际主存空间大的多的虚拟存储器，分为页式（以页为单位）虚拟存储器，段式虚拟存储器，段页式虚拟存储器。

第七章 输入输出系统

1,输入输出系统是执行计算机主机与外界之间信息交换的软件和硬件的总称，简称I/O系统，其硬件包括I/o设备与I/O接口，软件包括IO接口与I/O设备的动程序
2,I/O接口的一侧通过系统总线与CPU相连，另外一侧通过专用线与外设相连中，应该具备以下几方面的基本功能：1设备选择功能 2）数据缓冲功能 3）接收 解释并执行CPU命令功能 4）联系络功能 5）中断管理能力 6）可编程功能
3,I/O端口的编址方式有：统一编址方式（把I/O端口和存储单元统一编址，使用存储器操作指令操作）和独立编址方式（使用专用的I/O指令对端口进行操作）
4,常 用的I/O控制 方式有：程序直接控制方式，程序中断控制 方式，直接存储器存取（DMA）方式，I/O通信控制方式和I/O处理机方式等
5,中断控制方式的思想是：一旦外设完成数据传送的准备工作，便主动向CPU发出中断请求，请求CPU为自己服务，当CPU接收到请求信各异后，要决定是否响应，若条件允许响应，则CPU中止现行程序的运行转去执行叫断服务程序 ，在断断服务程序中完成一次主机与外设之间的数据传送 ，传送完成后CPU再返回原来被中断的程序继续执行，其处理过程包括：中断请求，中断排队判优，中断服务和中断返回等环节。
6,DMA传送方式是在外设与主存之间开辟一条“直接数据传送通道”，在不需要CPU干预也不需要软件介入的情况下，在两者之间进行高速数据传送的方式，需要DMA控制器（DMAC)硬件来实现

运算点

  1. 逻辑位运算
    • A+B 或，AB 与，A头顶杠 非
    • A圈加B 异或:AB同时为0时或同时为1时,结果为0,否则为1
    • 异或可以简单理解为不进位加法 1+1 = 0，0+0 = 0，0+1 =1
    • 用真值表表明 （AB)取反 + AB = (A反B)(AB反)
      • 此类问题采用列表的形式解决，分别列出AB的值
      • 解如下
      • |-|-|-|
      • |A B|AB反+AB|(A反B)(AB反)|
      • |0 0|1|1|
      • |0 1|0|0|
      • |1 0|0|0|
      • |1 1|1|1|
  2. 原码，反码，补码
    1. 正数 原码 = 反码 = 补码
    2. 对于-3,8位表示
      1. 原码 1000 0011
      2. 反码 1111 1100
      3. 补码 1111 1101
    3. 计算机一般用补码计数，主要原因是为了
  3. 小数的二进制表示
    1. https://www.cnblogs.com/xkfz007/articles/2590472.html