复习考试 软件与硬件的逻辑等价性 软件的特点易于实现各种逻辑和运算功能,但是常 受到速度指标和软件容量的制约; 硬件的特点可以高速实现逻辑和运算功能,但是难 以实现复杂功能或计算,受到控制复杂性指标的制约。 令随着大规模集成电路技术的发展和软件硬化的趋势, 计算机系统软、硬件界限已经变得模糊了 令任何操作可以由软件来实现,也可以由硬件来实现 任何指令的执行可以由硬件完成,也可以由软件来完 成 令对于某一功能采用硬件方案还是软件方案,取决于器 件价格、速度、可靠性、存储容量、变更周期等 组成原理
组成原理 复习考试 软件与硬件的逻辑等价性 ❖ 随着大规模集成电路技术的发展和软件硬化的趋势， 计算机系统软、硬件界限已经变得模糊了 ❖ 任何操作可以由软件来实现，也可以由硬件来实现； 任何指令的执行可以由硬件完成，也可以由软件来完 成 ❖ 对于某一功能采用硬件方案还是软件方案，取决于器 件价格、速度、可靠性、存储容量、变更周期等 软件的特点 易于实现各种逻辑和运算功能，但是常 受到速度指标和软件容量的制约； 硬件的特点 可以高速实现逻辑和运算功能，但是难 以实现复杂功能或计算，受到控制复杂性指标的制约
系统结构、组成与实现 复习考试 今计算机系统结构( Computer architecture) s计算机系统的软件与硬件的界面一一指令系统 s程序员所看到的计算机属性一一外特性 今计算机组成( Computer organization)=组织 s计算机系统结构的逻辑实现 计算机实现( Computer implementation) ≤计算机组成的物理实现 令计算机系统的结构,组成,实现是三个完全不同的 概念,相互间有着十分密切的依赖关系和相互的影 响。广义的计算机系统结构即包括经典的指令集结 构,也包括计算机组成和实现技术的研究 组成原理
组成原理 复习考试 系统结构、组成与实现 ❖ 计算机系统结构(Computer architecture） 计算机系统的软件与硬件的界面－－指令系统 程序员所看到的计算机属性－－外特性 ❖ 计算机组成(Computer organization）＝组织 计算机系统结构的逻辑实现 ❖ 计算机实现(Computer implementation） 计算机组成的物理实现 ❖ 计算机系统的结构，组成，实现是三个完全不同的 概念，相互间有着十分密切的依赖关系和相互的影 响。广义的计算机系统结构即包括经典的指令集结 构，也包括计算机组成和实现技术的研究
真值和机器数 复习考试 4真值:现实中真实的数值 机器数:计算机中用0和1数码组合表达的数值 定点数:固定小数点的位置表达数值的机器数 s定点整数:将小数点固定在机器数的最右侧表达的整数 s定点小数:将小数点固定在机器数的最左侧表达的小数 浮点数:小数点浮动表达的实数 无符号数:只表达0和正整数的定点整数 有符号数:表达负整数、0和正整数的定点整数 符号位需要占用一个位,常用机器数的最高位 0表示正数、1表示负数 s具有原码、反码、补码、移码 组成原理
组成原理 复习考试 真值和机器数 ❖ 真值：现实中真实的数值 ❖ 机器数：计算机中用0和1数码组合表达的数值 ❖ 定点数：固定小数点的位置表达数值的机器数 定点整数：将小数点固定在机器数的最右侧表达的整数 定点小数：将小数点固定在机器数的最左侧表达的小数 ❖ 浮点数：小数点浮动表达的实数 ❖ 无符号数：只表达0和正整数的定点整数 ❖ 有符号数：表达负整数、0和正整数的定点整数 符号位需要占用一个位，常用机器数的最高位 0表示正数、1表示负数 具有原码、反码、补码、移码
复习考试 定点数的表示方法 定点表示:约定机器中所有数据的小数点位置是固 定不变的。通常将数据表示成纯小数或纯整数 定点数x=x0xX2xn在定点机中表示如下(x表示 符号位,0代表正号,1代表负号) 0 XI 12 Xn-1In 符号|<-量位〔尾数) 定点整数的小数点位置 定点小数的小数点位置 组成原理
组成原理 复习考试 定点数的表示方法 ◼ 定点表示：约定机器中所有数据的小数点位置是固 定不变的。通常将数据表示成纯小数或纯整数 ◼ 定点数x＝x0x1x2…xn 在定点机中表示如下(x0表示 符号位，0代表正号，1代表负号) 定点整数的小数点位置 定点小数的小数点位置
复习考试 定点整数的表示范围 纯整数的表示范围为(X+x2Xn各位均为0时最小 各位均为1时最大,x0为符号位) 0sx|≤2-1 令例如:n=8,最大值编码:1111111 表示:11111110000000-1 8 目前计算机中多采用定点纯整数表示,因此将定 点数表示的运算简称为整数运算 组成原理
组成原理 复习考试 定点整数的表示范围 ❖ 纯整数的表示范围为(x1x2…xn各位均为0时最小； 各位均为1时最大，x0为符号位) 0≤|ｘ|≤ 2 n －1 ❖ 例如：n＝8，最大值编码：11111111 表示： 11111111＝100000000－1 ＝2 8－1 ❖ 目前计算机中多采用定点纯整数表示，因此将定 点数表示的运算简称为整数运算