计算机原理

制作8位计算机 ：https://www.bilibili.com/video/av77065201?p=62 计算机如何读取代码 ：https://www.bilibili.com/video/av62271485 How a CPU works : https://www.bilibili.com/video/av9667986?from=search&seid=15175936876837690165 CPU 可以执行的所有操作的集合称为指令集，指令集中的每项操作被分配一个数字。 无论是打开网站、玩计算机游戏抑或编辑电子表格，所涉及的计算并无区别，都是一系列只能对存储器中的数据求和、比较或移动的简单操作。 输入输出：https://www.bilibili.com/video/av87045115?p=5 键盘原理：https://www.bilibili.com/video/av58932006?t=120 来源： CSDN 作者： 红烧肉仙子 链接： https://blog.csdn.net/qq_19450921/article/details/104447511

1 异步计数器 异步二进制计数器的传输延迟： 截断序列的部分译码： 模10计数器。 产生从0（0000）~ 9（1001）的序列： 4位异步二进制计数器芯片结构： 2 同步计数器 时间戳计数器在电脑CPU中的应用： 4位同步二进制计数器： 4位同步十进制计数器（截断）： 3 同步计数器的设计 参考 数字电子技术（第十版）国外电子与通信教材系列 4 计数器应用 1 时钟电路 2 多路复用（并行转串行） 5 移位寄存器 1 串行输入 / 串行输出移位寄存器 2 串行输入 / 并行输出移位寄存器 3 异步串口通信 UART 来源： CSDN 作者： 小小刘木子 链接： https://blog.csdn.net/dingyc_ee/article/details/104312594

中继器（物理层） 诞生原因：由于存在损耗，在线路上传输的信号功率会逐渐衰减，衰减到一定程度时将造成信号失真，因此会导致接收错误。 功能：对信号进行再生和还原。对衰减的信号进行放大，保持与元数据相同，以增加信号传输的距离。 集线器（多口中继器） 作用：对信号进行再生放大转发，不具备信号的定向传送能力，是一个共享式设备。 集线器不能分割冲突域，选在集线器上的工作主机平分带宽。 网桥（数据链路层） 作用：网桥根据MAC帧的目的地址对帧进行转发和过滤。当网桥收到一个帧时，并不向所有接口转发此帧，而是先检查此帧的目的MAC地址，然后再确定该帧转发到哪一个接口，或者是把它丢弃。 优点：增大吞吐量、扩大了物理范围、提高了可靠性、可连接不同物理层和不同速率的以太网。 交换机（多接口网桥） 交换机转发的消息叫做帧。 集线器的信道利用率太低了，所以就出现了交换机。 交换机内部会维护一个MAC地址表，交换机在转发帧时，就会查找该MAC地址表，然后将帧从适合的端口转发出去。 路由器（网络层） 路由器转发的消息叫IP数据报 路由器是一种具有多个输入端口和多个输出端口的专用计算机，其任务是转发分组。 路由器的转发分组正是网络层的主要工作。 来源： https://www.cnblogs.com/xiaobaizzz/p/12297601.html

首先，解释一下 反码 的概念：反码是数值存储的一种，简单点说就是在计算机内定点数的表示法之一，除了反码，常用的还有原码，补码，移码等。 暗戳戳地说一下，反码其实是用得很少的~ 但是！反码用处还是挺大的，比如说作为机器数运算的中间数， 虽然用补码更多一些吧 ，再比如说 系统环境设置 ，像linux平台的目录和文件的默认权限的设置umask就是的使用反码原理。 总之，存在即是合理，反码就是这么真实存在的一种编码方式。 其次，套用一下教科书上的东西： 正数的反码是其本身，负数的反码是在其原码的基础上, 符号位不变，其余各个位取反。 老陌在此用自己的理解解释一下，就是说求一个数的反码主要分成两个方向：正数和负数。其中最简单的就是正数了，只要原模原样照搬就可以了；然后是夹在正数和负数中间的0，因为在计算机中0的 原码 和 反码 是分成+0和-0的，所以这个特例还真要分类讨论；最后是负数，整数的做法也就是按位取反，符号位不变，小数的话印象中是有定点小数和浮点小数之分，我记得以前计算浮点小数还要先把小数转换成整数，然后算完了再把小数点向前移动多少位，最后才能求出实际的数值。 综上，在老陌的印象中求反码的难易等级是这样的：正整数（易）--->正小数--->零--->负整数--->负小数（难） 接下来老陌将以8位的二进制机器数为例，其中首位为符号位（0为正，1为负），所以决定真值范围的也是后面的7位

1 计算机系统 CPU(运算器+控制器)，存储器，总线，输入输出。 2 运算器与运算方法 2.1计算机中数据表示 进制转换 定点数 浮点数 非数值数据表示(ASCII码等) 2.2定点浮点加减乘除,移位运算 运算器:(Arithmetic Logic Unit),二进制数据进行算术运算（加、减、乘、除）和逻辑运算（与、或、非、移位） 3 控制器与指令系统 协调各部件工作,功能包括顺序控制,操作控制和时间控制 3.1顺序控制 保证程序指令执行完后正确读取下一条指令 3.2操作控制 执行指令产生指令所需的控制信号 3.3时间控制 将控制信号按照一定的时间顺序发送给相应部件,控制各个部件完成相应动作,实现指令功能 接口与输入输出 3.4 指令系统 3.4.1 定义 计算机所能执行的全部指令的合集 3.4.2 机器指令 机器指令形式上是一串二进制码,指令需要表示1操作,2对谁操作,3操作结果的去向(指令的操作对象) 3.4.3 机器指令组成 1操作码(OP),2地址码(A) 3.4.4 机器指令的几种形式 1零地址指令 OP 两种情况 1不需要操作对象,如停机指令,空操作指令 2需要一个对象,操作对象可以隐含,指令地址也隐含,如堆栈,累加器的操作指令(对应汇编中的隐式操作如RET等) 2单地址指令 OP|A 两种情况 1一个操作对象,操作对象不隐含,必须用一个地址码,如加加1指令,减1指令

　　构成计算机的硬件系统通常有“五大件”组成：输入设备、输出设备、存储器、运算器和控制器。 　　简单来说，对于计算机，核心的组成就是CPU。从计算机产生到现在，其核心的作用一直都是计算、计算、计算。进行各种的数据运算。 　　CPU属于计算机的硬件部分，这里就涉及到了电子的东西，也就是数字电路，简单来说就是把电路给数据话。这里又区分有电，没电两种状态。这就是通常所说的高电阻、低电阻。在计算机中，把有电设为1，没电设为0。因此可以说，硬件只会识别0和1。个人猜测这大概就是二进制的由来。 　　举个栗子，一个简单的CPU，对输入的数据进行＋＋运算的一个CPU，假设它四条电路，两条作为输入，两条作为输出。则根据上文提到的有无电对应1和0，可做出以下推测，当我输入00（输入口两电路均无电）则输出01，输入01则输出10，同理输入10输出11。 　　同时，1和0，可组成00 01 10 11，即可表示4种状态，当然一个CPU不可能只有4个角。通常我们说的CPU32位或者64位，说的就是这个CPU的输入范围的宽度，在CPU四周，有各种角，这一个角就叫做CPU的一位，bit。通常我们把8个一位称之为一个字节，也就是byte。 　　还是上面那个例子，两个输入口，都是用来输入数据的，这个在计算机中的术语叫做Databus，数据总线。当CPU变的再为复杂点的时候，比如不仅仅是加1操作，我还想做减1操作

保护模式下的段寄存器 由 16位的选择器 与 64位的段描述符寄存器 构成 段描述符寄存器： 存储段描述符 选择器：存储段描述符的索引 PS：原先实模式下的各个段寄存器作为保护模式下的段选择器，80486中有6个(即CS,SS,DS,ES,FS,GS)80位的段寄存器，同时提供6个段左右机器当前运行的地址空间。由选择器CS对应表示的段仍为代码段，选择器SS对应表示的段仍为堆栈段 （1）全局描述符表GDT（Global Descriptor Table）在整个系统中，全局描述符表GDT只有一张(一个处理器对应一个GDT)，GDT可以被放在内存的任何位置，但CPU必须知道GDT的入口，也就是基地址放在哪里，Intel的设计者门提供了一个寄存器GDTR用来存放GDT的入口地址，程序员将GDT设定在内存中某个位置之后，可以通过LGDT指令将GDT的入口地址装入此积存器，从此以后，CPU就根据此寄存器中的内容作为GDT的入口来访问GDT了。GDTR中存放的是GDT在内存中的基地址和其表长界限。 （2）段选择子（Selector）由GDTR访问全局描述符表是通过“段选择子”（实模式下的段寄存器）来完成的，如图三①步。段选择子是一个16位的寄存器（同实模式下的段寄存器相同）如图四 段选择子包括三部分： 描述符索引（index）、TI、请求特权级（RPL）。 他的index（描述符索引

计算机原理学习（序） 计算机原理学习（1）-- 冯诺依曼体系和CPU工作原理 计算机原理学习（2）-- 存储器和I/O设备和总线 计算机原理学习（3）-- 内存工作原理 计算机原理学习（4）-- 操作系统发展和程序编译 计算机原理学习（5）-- x86-16 CPU和内存管理 计算机原理学习（6）-- x86-32 CPU和内存管理之分页管理 计算机原理学习（7）-- x86-32 CPU和内存管理之分段管理 来源： oschina 链接： https://my.oschina.net/u/1169289/blog/715863

计算机的发展简史 　　计算机发展的四个阶段： 　　　　第一阶段电子管计算机。代表：埃尼阿克(ENIAC) 　　　　第二阶段为晶体管计算机。代表：TX-0、PDP-1（拥有4K内存和512*512显示器） 　　　　第三阶段为集成电路（IC）计算机。代表：IBM-7094、IBM-1401，两台电脑功能不同且互相不兼容，为了解决兼容问题，出现了操作系统的雏形System360。 　　　　第四阶段为超大规模集成电路计算机 。代表：Apple 和 Apple二代 　　　　未来计算机：生物计算机、量子计算机。 　　微型计算机的发展历史： 　　　　CPU从单核心到多核心，主要是因为单核心存在瓶颈，无法大跨度的突破。 计算机的分类 　　　　超级计算机。运算速度的单位是TFlop/s，1TFlop/s=每秒一万亿次浮点计算。代表：太湖之光、Summit（IBM）。 　　　　大型计算机。IBM-IBM Z9，COBOL编程语言。阿里巴巴的去“IOE”行动 --> 去“I(IBM)，O(Oracle)，E(EMC)”，IOE代表着高维护费用的存储系统，不够灵活，伸缩性弱。 　　　　迷你计算机（普通服务器）。普通服务器已经代替了传统的大型机，成为大规模企业计算的中枢。 　　　　工作站。高端的通用微型计算机，提供比个人计算机更强大的性能 　　　　微型计算机（个人计算机）。从构成的本质上来讲

一、什么是数据结构？ 数据结构是研究数据存储方式的一门学科。 一、数据结构有哪些？ 线性表 顺序表 申请连续的存储空间，具有固定的大小，就是常用的数组 链表 随用随申请存储空间，因此存储位置是分离的，即存储位置是随机的 创建依次排列关系：为每个数据块设计了指针，每个块的指针都指向下一个数据块，末尾块的指针指向null 栈 队列 树结构 普通树 二叉树 来源： https://www.cnblogs.com/yuandongxu/p/11729074.html