软件设计师

1.1 备考策略

先建立体系,后整知识点

2.01 计算机组成与体系结构

这一章知识点比较多，同时在考试的时候，分值也考得比较多，占到上午考试的6分这么一个比例，由于上午考察的科目很多，所以六分的分值，已经算是比较高的分值了，在这一章节，主要会考的哪些方面的内容，下面可以看一下：
首先会考到的是数据的表示，数据的表示简单一点涉及到进制的转换，我们知道在计算机当中，所使用的都是二进制数据，但是在日常生活中，习惯用到的是十进制的，为了计算的方便，还提出了八进制，十六进制，那这些进制计算某些问题的时候有可能问到，比如在存储体系有计算用多少块芯片组成多大的存储空间，这类问题就会用到进制的问题，然后呢，在网络部分，计算ip地址，子网掩码这些数据的时候也会涉及到进制，所以呢，这一块进制是为了后面的知识做铺垫，直接考察到的，像原码，反码，补码，以及浮点这些计算

计算机结构其实涉及到的内容很多，但是真正考察比较多的，是cpu当中寄存器如何分的问题。哪些寄存器是放在运算器里面，哪些是属于控制器的寄存器，这些要区分的清楚。对于常见的一些，这种寄存器我们要了解它们基本的特性，它是做什么用的。

接下来会讲到Flymn分类法，Flymn分类是提出来很长时间了，一种对计算机进行分类的一种方法，这种分类方法把计算机分成了四种大的类别，但真正实际用的过程中，我们会发现没有分那么多的类别，类别只是理论上的东西。

CISC和RISC呢，是计算机的指令集，这两种指令集，它们的特点，需要区分开

流水线技术呢，主要是考察一些计算方面方面的问题

存储系统里面既有概念也有计算，需要了解

总线系统主要是了解，最基础的总线的分类和概念

可靠性这一块，串联、并联的可靠性的计算，以及串并混合的情况

而校验码主要是了解校验码是有什么作用的，常见的校验码有哪几种，像CRC校验码，海明校验码，它们各自会有什么特点，它的运算过程，编码解码又是怎么样的，这些东西是要求我们了解的

1、数的表示

R进制转十进制基本都是按权展开法

十进制转R进制使用短除法

原码，反码，补码，移码

在计算机中所使用的计算机编码，和我们日常生活中使用的编码数据，它们有一定的区别。下面是计算中所用到的几种编码；
原码，反码，补码，移码这些，原码怎么来算呢？就是我们把一个数组成二进制的表达形式，这是第一步，第二部就是把二进制的首位，最高位，一般呢我们是确定了一共多少个字节存这个数据，如果说是一个字节，八个bit，它的首位就是最高位，如果说转成的二进制不足八位，那就高位补0就可以了。比如说数字1，转成二进制也是1，那如果说是用一个字节来存储它，我们就会在左边补上7个0，最高位的这个就是符号位，对于正数而言符号位位0，对于负数而言符号位为1，所以如果是+1，它的原码就是0000 0001，-1就是1000 0001，那假如我们把1+（-1）结果应该是为0的，但是呢，用原码进行这样的操作，往往行不通。为什么行不通呢，我们把两个原码直接相加，，会变成1000 0010 ，就变成了-2的原码，所以呢像原码的这种操作方式，是不能用来直接在机器里面进行相关的运算的，所以呢提出来一些其他的编码方式，比如说反码

那反码呢，注意一点，也是区分正负，如果说是正数，它是和原码是完全一样，相等的。包括我们后面所讲的补码，正数的补码也是和原码完全相等的，负数就有差别，你比如说-1，它的反码怎么求呢？怎么体现呢？反码是这样来求的，先把符号位刨出来，单独处理了，符号位不动它，然后把后面所有位置按位取反，什么叫按位取反呢？就是一个位置原来是0，要变成1，原来是1要变成0，比如1的补码是0000 0001，-1的补码是1111 1110，相加的结果是1111 1111，那1111 1111 代表的是什么呢？首先代表它是一个负数吧，接着后面几个取反可以得到它的原始值是多少，0，说明呢，反码求解出来的是-0.其实呢，这与我们的结果是匹配的了，但是看起来呢，任然有一些怪异，就是0的话，一般讲的就是0，不分+0和-0。再来看到补码，补码刚才讲到，正数的补码和原码，反码是一样的，负数的补码呢，是在原码反码的基础上，+1，就比如-1的补码是，
1000 0001->1111 1110->1111 1111,这就是-1的补码，把两个补码相加，得到的是0000 0000，也就是+0，所以这才对。最后要看的是移码，注意一点，移码就是一个特定场合用的，它一般用来做什么呢？它用来做，浮点运算中的，编码。那移码是怎么产生的呢？它是在补码的基础上，把首位做取反，为什么要这么做呢？其实呢，我们可以画一条数轴，就明白，补码当中由于最高符号位负数符号位是1，正数符号位是0，这其实在数轴上表示，就有点混乱，颠倒了思想观念。但是如果我们反过来，在数轴上表现就非常漂亮了，就是正数的体现比负数要大一些。原来补码体现不出这一点，所以移码主要做了这么一件事情，同时它进行相关操作呢，也能得到正确的值。

最后看的是表示的范围，表示的范围也是经常考到的：
如果问你，1个字节的八位的来表示的原码，它的一个取值范围，反码又是个什么情况，补码又是一个什么情况？它们取值范围会有差别吗？就可以通过给出的表算出来。比如8位，

一个字节8位，如果采用原码表示正整数（含0），可以表达0-255，即 2^8=256，一共256种状态，从全0到全1的各种排列组合。如果要表示负数，则符号位需要占用一位（最高位，1代表负数，0代表正数），因此其绝对值最大范围为0-127，即2^7=128，一共正负各128种状态，如果不采用特殊处理，这时候0占用2个编码（10000000和00000000），数据表示范围为-127到-0及+0到127，这样总体上一个字节只有255种状态，因为其中0具有正0和负0之分，这不符合数学意义也浪费一个编码。

   除了以上的弊端，还有个原因是，早期硬件很昂贵，一位或者一个编码的浪费都是不可饶恕的，因此人们想到了另一种编码把负0利用起来，即当遇到负数时，采用补码来表示就可以解决这个问题，而遇到正数或0时还是保留原码表示。因此这个负0通过补码算法处理后自然而然地被利用起来，用来表示-128.