计算机系统概念

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非数值数据的表示、数据的存储

逻辑值、西文字符、汉字字符

数据宽度单位

大端/小端、对齐存放

编码表示

1.用一位表示。

2.N位二进制可表示N个逻辑数据,或一个位串。

编码运算

1.按位进行

2.按位与、按位或、逻辑左移、逻辑右移

编码识别

逻辑数据和数值数据在形式上并差别,也是一串0/1序列,机器靠指令来识别。

位串

用来表示若干状态位或控制位(OS中使用较多)

例如:x86的标志寄存器含义如下
在这里插入图片描述

特点

1.是一种拼音文字,用有限几个字母可拼写出所有单词。

2.只对有限个字母和数学符号、标点符号等辅助字符编码。

3.所有字符总数不超过256个,使用7或8个二进位可表示。

表示(常用编码7位ASCII)

1.十进制数

2.英文字母

3.专用符号

4.控制字符

操作

字符串操作

特点:

1.汉字是表意文字,一个字就是一个方块图形。

2.汉字数量巨大,总数超过6万字,给汉字在计算机内部的表示、汉字的传输与交换、汉字的输入输出等带来的一系列问题。

编码形式

有以下几种汉字代码:

1.输入码:对汉字用相应按键进行编码表示,用于输入

2.内码:用于在系统中进行存储、查找、传送等处理

3.字模点阵或轮廓描述:描述汉字字模点阵或轮廓,用于显示/打印

至少需2个字节才能表示一个汉字内码。

由汉字的总数决定。

可在GB2312国际码的基础上产生汉字内码

为便于打印、显示汉字、汉字字形必须预先存放在机内。

字库(font):所有汉字形状的描述信息的集合。

不同字体对应不同的字库

从字库中找到字形描述信息,然后送设备输出

汉字内码与其在字库中的位置有关。

字形主要又两种描述方法:

字模点阵描述(图像描述)

轮廓描述图形方式)

(1)直线向量轮廓

(2)曲线轮廓

比特是计算机中处理、存储、传输信息的最小单位

二进制信息的计量单位是”字节“,也称”位组“。

1.现代计算机中,存储器按字节编址

2.字节是最小可寻址单位

3.如果一个字节为一个排序单位,则LSB表示最低有效字节,MSB表示最高有效字节。

字和字长概念不同

字长指数据通路的宽度

字长等于CPU内部总线的宽度、运算器的位数、通用寄存器的宽度。

字表示被处理信息的单位,用来度量数据类型的宽度。

字和字长的宽度可以一样,也可不同

容量的单位:

KB、MB、GB、TB进制是1024

带宽使用的单位

kb/s、Mb/s、Gb/s、Tb/s

C语言中数值数据类型的宽度(单位:字节)

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同类型数据并不是所有机器数都采用相同的宽度,分配的字节数随机器字长和编译器的不同而不同。

数据的存储和排列顺序

所有机器用字节编码

ISA设计时考虑两个问题:

如何根据一个字节地址取到一个32位的字—字的存放问题

一个字能否存放在任何字节边界—字的边对齐

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大端方式:从左往右存,左边低储存地址,但是存放的是数据字节的高位。

小端方式:根据的是低地址为低字节,低地址在右,字的低字节也在右。

每个系统内部是一致的,但在系统间通信时可能会发生问题

因为顺序不同,需要顺序转换。

音、视频和图像等文件格式或处理程序都涉及到字节顺序问题。

对齐

如,int i,short k,double x,char c,short j,



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虽然节省了空间但是增加了访问次数,需要权衡,浪费一点没关系。所以上面那种好。

存储器按字节编址。

每次只能读写某个字地址开始的4个单元中连续1个、2个、3个或4个字节。



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