計算機概論總整理

計算機概論總整理

十一月 13, 2023

必須搞懂名詞:

第四章

邏輯:

  • mask(遮罩)
  • NOT(complementing, 取補數)
  • AND（unsetting, 清除）
  • OR（setting, 設定）
  • XOR exclusive-or（flipping, 互斥）

  • 邏輯移位運算: (應用於沒有正負的數值的pattern)

    1. Logical shift 邏輯移位
    2. Logical circular shift(Rotate) 邏輯循環移位

  • Arithmetic shift operations 算數移位運算:(一定要是使用 two’s complements format格式的bits patterns上。)

    • Arithmetic right shift

      1. /2 除二
      2. It is used to divide an integer by two
      3. 最左邊維持一樣的數，最右捨去

    • Arithmetic left shift

      1. x2 乘二
      2. It is used to multiply and integer by two
      3. 溢出的捨去，最右補0

  • 二補數的加減法：

    • 加法
      1. 如同一般的十進位加法
      2. 直接相加就可以了
    • 減法
      1. (A+B) → (A+(-B))
      2. 將B做二補數後再相加

第五章(主要在說三種電腦子系統，及他們怎麼溝通。)

  • CPU: 中央處理單元

    1. ALU
    2. Registers
      • 只能暫時存資料，用來協助CPU，是速度最快的記憶體
    3. Control Unit
      • Instruction registers 存指令 IR
      • Program counter 程式計數器 PC

  • Main memory：主記憶體

    主記憶體，由一組storage locations存儲位置組成，每一個位置都含有unique identifier(識別號）, 也稱為 address(地址)
    資料會以一組word(字組)存到memory裡，A word 通常以 byte 作為單位

Memory types:

記憶體型態，分為RAM, ROM，區別在於RAM可以讀寫，ROM只能讀
  1. RAM (Random Access Memory)
    RAM含有揮發性，斷電後則則資訊會被清除，構成電腦中大部分的主記憶體，分為：
  • Static RAM: 靜態隨機存取記憶體（SRAM）
    • 用傳統正反閘保存資料，只要電源開啟，則資料保存
    • 不需要更新記憶體位置
    • 速度較快，價格也貴
  • Dynamic RAM: 動態隨機存取記憶體（DRAM）
    • 用電容做資料保存，但是電容會隨時間漏失電荷
    • 週期性的更新週期性的更新記憶體單元
    • 速度較慢，價格便宜
  1. ROM (Read-Only Memory)
    由製造商寫入，CPU只讀不寫，非揮發性，可用於開機程式，分為：
    • PROM：可程式化唯讀記憶體
    • EPROM：可抹除可程式化唯讀記憶體
    • EEPRO：電子式可抹除可程式化唯讀記憶體

記憶體階層圖表

  • I/O: 輸入/輸出
    與外面連結的端口，還有外部儲存設備，分為non-storage、storage
    • Non-storage device:
      • 鍵盤、螢幕、滑鼠等等
    • Storage device:
      • 非揮發性
      • 有時被稱為auxiliary storage(輔助記憶體）
      • 有magnetic磁性、optical光學兩種