2020-06-04 17:21:32
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该篇主要介绍计算机系统的基础知识，体系结构，安全性，可靠性和系统性能测评等。下图是该篇的一个思维导图：
原码
原码的定义如下：数值X的原码记为
[X]_{原}，如果机器字长为n（即n个二进制位表示），则原码的定义如下：
- 若X是纯整数：
[X]_{原}= begin{cases} X, & text 0 leq X leq 2^{n-1} - 1 \ 2^{n-1} |X| & text -2^{n-1} leq X leq 0 end{cases}
- 若X是纯小数：
[X]_{原}= begin{cases} X & text 0 leq X < 1 \ 2^{0} |X| & text -1 < X leq 0 end{cases}
在原码表示法中，最高位是符号位，0为正数，1为负数，其余的n-1位表示数值的绝对值。
0的原码有两种表现形式：
[ 0_{原}] = 00000000
[-0_{原}] = 10000000
反码
反码的定义如下：数值X的反码记为
[X]_{反}，如果机器字长为n，则反码的定义如下：
- 若X是纯整数：
[X]_{反}= begin{cases} X, & text 0 leq X leq 2^{n-1} - 1 \ 2^{n-1} X & text -(2^{n-1}-1) leq X leq 0 end{cases}
- 若X是纯小数：
[X]_{反}= begin{cases} X & text 0 leq X < 1 \ 2- 2^{-(n-1)} X & text -1 < X leq 0 end{cases}
在反码表示法中，最高位是符号位，0为正数，1为负数。
- 正数的反码与原码相同。
- 负数的反码等于其原码的基础上, 符号位不变，其余各位取反.
0的反码有两种表现形式：
[ 0_{反}] = 00000000
[-0_{反}] = 11111111
补码
补码的定义如下：数值X的补码记为
[X]_{补}，如果机器字长为n，则补码的定义如下：
- 若X是纯整数：
[X]_{补}= begin{cases} X, & text 0 leq X leq 2^{n-1} - 1 \ 2^{n} X & text -2^{n-1} leq X leq 0 end{cases}
- 若X是纯小数：
[X]_{补}= begin{cases} X & text 0 leq X < 1 \ 2 X & text -1 leq X < 0 end{cases}
在补码表示法中，最高位是符号位，0为正数，1为负数。
- 正数的补码与原码，反码相同
- 负数的补码等其反码末尾加1
在补码中，0有唯一的编码：
[ 0_{补}] = [-0_{补}] = 00000000
移码
移码表示码是在数X上增加一个偏移量来定义的，常用于表示浮点数中的阶码。
如果机字长为n，规定偏移量为
2^{n-1}，则移码的定义如下：
- 若X是纯整数：
[X_{移}] = 2^{n-1} X(-2^{n-1} leq X < 2^{n-1})
- 若X是纯小数：
[X_{移}] =1 X(-1 leq < 1)
各种码制表示的数值范围
浮点数
浮点数所能表示的数值范围由阶码决定，精度由尾数决定。
需要掌握浮点数的运算
