计算机组成原理考研知识点归纳

计算机组成原理考研知识点归纳

写在前面的话：理科知识重在于理解知识点本身,对于每一个知识点，大家都有自己理解的方式。这篇文章的目的是抛砖引玉，希望知道的人写下自己对知识点的理解让大家一起共享，一起提高。也希望不知道的人能够在这里得到帮助。

　　下面我会按照09年大纲列出计算机组成原理中各个知识点,然后写出自己认为比较难或者比较重要的知识点的我的认识。当然,我的认识也是很有可能是错误的，也非常欢迎你能够指出,并给出正确的理解。如果遗漏了什么重要的知识点，也希望有人补充。因为知识点很多，所以不太可能一次性列出,所以，慢慢跟贴补充。

　　(一)  数制与编码

　　1.进位计数制及其相互转换

　　2.真值和机器数

　　3.BCD码

　　4.字符与字符串

　　5.校验码

　　(二)  定点数的表示和运算

　　1.定点数的表示

　　无符号数的表示;有符号数的表示。

　　2.定点数的运算

　　定点数的位移运算;原码定点数的加/减运算;补码定点数的加/减运算;定点数的乘/除运算;溢出概念和判别方法。

　　(三)  浮点数的表示和运算

　　1.浮点数的表示

　　浮点数的表示范围;IEEE754标准

(四)  算术逻辑单元ALU

　　1.串行加法器和并行加法器

　　2.算术逻辑单元ALU的功能和机构溢出概念和判别方法(个人理解，如果错了希望指出)

　　溢出:计算机的字长是固定，所以它能够表示的数据范围也必然是确定的。在运算的过程中，结果超出了计算机可以表示的范围就是溢出。

　　判别方法:书上给出的结论是如果原操作数符号相同，而结果与原操作数符号不同，就发生了溢出。

　　溢出只有可能发生在:正+正，负+负，正-负，负-正这4种情况下，正+正和负+负原操作数符号相同，符合判定方法的条件。而正-负，ALU中不存在减法器，减法实际上就是加补码完成的，而正-负实际上真正在ALU中的操作是正+(-负)，而-负即为正，正-负实际情况其实就是正+正，同样负-正实际情况就是负+负。所以他们也是符合判定方法的条件。因此判定方法中的条件句“原操作数相同”则囊括了所有可能发生溢出的情况。到这里条件满足的只是可能，而不是一定。后面的条件“结果与原操作数符号不同”既出现了正+正=负，负+负=正的情况，出现这一情况的原因就是数值位产生了进位(这种进位不一定会溢出)，但这个进位如果改变了结果按照正常原则应该出现的符号，则就是发生了溢出。这就是我对这个判定方法的感性认识。至于理性的数学证明，书上貌似是有的。

　　这只是理论上的判定方法，如果严格按照这个方法来设计电路，判定电路仍然会很复杂，书上给出的是一位符号位判断溢出或2位符号位判断溢出，她们所利用的原理都是:数值位进位和符号位进位不同就产生溢出。我们按照前面的方法列出所有发生溢出的情况，然后用穷举法来说明这个结论的正确性。

　　溢出发生的所有可能情况：符号位分别是 1 1，或者符号位是 0 0.按照前面的结果1 0是不会发生溢出的。

　　如果数值位进位1，对于符号位1 1情况来说，1 1会进位1，数值位的进位进到符号位，符号位仍为1，符号未变没有发生溢出，此时符号位进位1，数值位进位1

　　如果数值为进位0，对于符号位1 1来说，1 1进位1，数值位进位0会直接填入符号位，则符号位变成了0，符号发生改变，发生溢出，此时符号位进位1，数值位进位0

　　如果数值位进位1，符号位为0 0，则符号位进位0，数值位进位1，填入符号位，则符号位变成了1，符号改变，发生溢出，此时符号位进位0，数值位进位1

　　如果数值为进位0，符号位为0 0，符号位进位0，数值为进位0，填入符号位，符号未变，未发生溢出，此时符号位进位0，数值为进位1.

　　统一前面4种情况，就能得出“数值位进位和符号位进位不同就产生溢出”。