软件设计师考试考点突破、案例分析、实战练习一本通[2014版].docVIP

软件设计师考试考点突破、案例分析、实战练习一本通（2014版） 第?1?章?计算机硬件基础知识 根据考试大纲，本章要求考生掌握以下几个方面的知识点。 　　（1）数据的表示：数制及其转换、原码、反码、补码、移码、浮点数、溢出、算术运算、逻辑运算、校验码。 　　（2）计算机系统的组成、体系结构分类及特性：CPU、存储器的组成、性能和基本工作原理、常用I/O设备、通信设备的性能及基本工作原理、I/O接口的功能、类型和特性、CISC/RISC、流水线操作、多处理机、并行处理。 　　（3）存储系统：虚拟存储器基本工作原理、多级存储体系、RAID类型和特性。 可靠性与系统性能评测基础知识：诊断与容错、系统可靠性分析评价、校验方法、计算机系统性能评测方法。 1.1???考点突破 从历年的考试情况来看，本章的考点主要集中以下方面。 　　在数据的表示中，主要考浮点数运算、溢出、算术、逻辑运算。 　　在计算机系统的组成与体系结构中，主要考查计算机体系结构分类、指令系统基础、CISC与RISC、流水线操作的相关内容。 　　在存储系统中，主要考查Cache存储器。 　　在可靠性与系统性能评测基础知识中，主要考查系统可靠性分析和校验方法。 1.1.1???数据的表示 　　数据的表示部分包含了数据转换、原码、反码、补码、移码以及浮点运算知识。其中难点是浮点计算。 　　1. 数制转换 　　（1）R进制数转换成十进制数 　　R进制数转换成十进制数通常使用按权展开法。具体操作方式为：将R进制数的每一位数值用Rk形式表示，即幂的底数是R,指数为k,k与该位和小数点之间的距离有关。当该位位于小数点左边，k值是该位和小数点之间数码的个数，而当该位位于小数点右边，k值是负值，其绝对值是该位和小数点之间数码的个数加1. 　　例如二进制数l0100.01的值可计算如下： 　　l0100.01=1×24+1×22+1×2-2 　　按照上面的表示法，即可计算出R进制数十进制的值。 　　（2）十进制数转换为R进制数 　　最常用的是除以R取余法.例如将十进制数94转换为二进制数： 　　2∟94 ? ? ? ? ? ?余 ?0 　　2∟47 ? ? ? ? ? ? ? 1 　　2∟23 ? ? ? ? ? ? ? 1 　　2∟11 ? ? ? ? ? ? ? 1 　　2∟5 ? ? ? ? ? ? ? ?1 　　2∟2 ? ? ? ? ? ? ? ?0 　　1 ? ? ? ? ? ? ? ?1 　　将所得的余数从低位到高位排列（1011110）2就是94的二进制数。 　　（3）二进制数与八进制数、十六进制数之间的转换 　　? 二进制转八进制：将每3个二进制数转换为八进制数； 　　? 二进制转十六进制数：将每4个二进制数转换为八进制数； 　　? 八进制转二进制：将每个八进制数转换为3位二进制数； 　　? 十六进制转二进制：将每个十六进制数转换为4位二进制数。 　　上面的转换都是以小数点作为计算数码个数的起点。八进制数和十六进制数转换可先转换为二进制数，然后再转换为目标进制。 　　2. 原码、反码、补码、移码 　　在计算机中，数据编码方式可以有多种，最为常见的有原码、反码、补码、移码。一个正数的原码、补码、反码是相同的，负数则不同。 　　（1）原码 　　将最高位用做符号位（0表示正数，1表示负数），其余各位代表数值本身的绝对值的表示形式。这种方式是最容易理解的。 　　例如，+1 的原码是0000 0001,–1 的原码是1000 0001. 　　但是直接使用原码在计算时却会有麻烦，比如（1）10+（–1）10 = 0,如果直接使用原码则： 　　（0000 0001）2+（1000 0001）2=（1000 0010）2 　　这样计算的结果是–2,也就是说，使用原码直接参与计算可能会出现错误的结果。所以，原码的符号位不能直接参与计算，必须和其它位分开，这样会增加硬件的开销和复杂性。 　　（2）反码 　　正数的反码与原码相同。负数的反码符号位为1,其余各位为该数绝对值的原码按位取反。这个取反的过程使得这种编码称为反码. 　　例如，–1的反码：1111 1110 . 　　同样对上面的加法，使用反码的结果是： 　　（0000 0001）2+ （1111 1110）2?= （1111 1111）2 　　这样的结果是负0,而在人们普遍的观念中，0是不分正负的。反码的符号位可以直接参与计算，而且减法也可以转换为加法计算。 　　（3）补码 　　正数的补码与原码相同。负数的补码是该数的反码加1,这个加1就是补. 　　例如，–1的补码：1111 1110+1 = 1111 1111。 　　再次做加法是这样的： 　　（0000 0001）2?+ （1111 1111）2?= （000