第1章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論1.1 引言1.2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件組成1.3計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)1.4 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的多級(jí)層次結(jié)構(gòu)1.5 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、組成和實(shí)現(xiàn)1.6

計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)1.7

計(jì)算機(jī)的發(fā)展簡史1.8 計(jì)算機(jī)的分類與應(yīng)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)＝硬件/固件＋軟件硬件：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)軟件：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的靈魂對(duì)于計(jì)算機(jī)的某一具體功能來說，既可以用硬件實(shí)現(xiàn)，也可以用軟件實(shí)現(xiàn)。硬件和軟件在邏輯功能上是等效的實(shí)現(xiàn)成本和速度有比較大的差別1.1引言1.1引言計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：軟件和硬件的交界面確定哪些功能由硬件實(shí)現(xiàn)，哪些功能由軟件實(shí)現(xiàn)，即確定硬件和軟件的功能分配。1.1引言在過去的十幾年中，計(jì)算機(jī)的性能是每18個(gè)月就翻一番（盡管近幾年有所放緩）。

受益于兩個(gè)方面：計(jì)算機(jī)硬件制造技術(shù)的發(fā)展計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)由5個(gè)部件構(gòu)成運(yùn)算器：實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的加工，包括算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。存儲(chǔ)器：存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序。控制器：計(jì)算機(jī)的指揮控制中心，控制計(jì)算機(jī)各部件有序協(xié)調(diào)地工作。輸入設(shè)備和輸出設(shè)備：實(shí)現(xiàn)外部世界與計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換。1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件組成1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)（5個(gè)部件）3個(gè)部件兩個(gè)子系統(tǒng)CPU＝運(yùn)算器＋控制器主機(jī)＝CPU＋主存儲(chǔ)器I/O設(shè)備＝輸入設(shè)備＋輸出設(shè)備早期的計(jì)算機(jī)采用的結(jié)構(gòu)以運(yùn)算器為中心

馮·諾依曼結(jié)構(gòu)匈牙利數(shù)學(xué)家馮·諾依曼1946年提出1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件組成現(xiàn)代計(jì)算機(jī)在結(jié)構(gòu)上已經(jīng)有了很大的變化，但都可以看成是馮·諾依曼結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，而且仍然是采用馮·諾依曼當(dāng)時(shí)提出的存儲(chǔ)程序原理。存儲(chǔ)程序原理

在計(jì)算機(jī)解題之前，要事先編制好程序，并與所需要的數(shù)據(jù)一起預(yù)先存入主存當(dāng)中。當(dāng)程序開始執(zhí)行后，由控制器按照該程序自動(dòng)地、連續(xù)地從存儲(chǔ)器中取出指令并執(zhí)行，直到獲得所要求的結(jié)果為止。模型機(jī)硬件組織示意圖（一臺(tái)假想的簡化了的計(jì)算機(jī)）1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件組成運(yùn)算部件計(jì)算機(jī)的執(zhí)行部件，用于對(duì)數(shù)據(jù)的加工處理，完成算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。算術(shù)運(yùn)算：包括加、減、乘、除以及它們的復(fù)合運(yùn)算。邏輯運(yùn)算：包括與、或、非、異或、比較、移位等。核心：算術(shù)邏輯部件ALU

（ArithmeticandLogicalUnit）一組寄存器：用于暫存運(yùn)算數(shù)據(jù)和中間結(jié)果（通用寄存器組GPR）1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件組成內(nèi)存計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)部件，存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)。由兩部分構(gòu)成內(nèi)部存儲(chǔ)器（內(nèi)存）：一般用半導(dǎo)體技術(shù)實(shí)現(xiàn)。外部存儲(chǔ)器（外存）：采用磁記錄方式實(shí)現(xiàn)。內(nèi)存按地址訪問的一維線性空間。由大量的存儲(chǔ)單元組成，每個(gè)存儲(chǔ)單元有一個(gè)唯一的編號(hào)。（這個(gè)編號(hào)稱為該存儲(chǔ)單元的地址）用地址可以唯一地訪問到一個(gè)存儲(chǔ)單元。1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件組成每個(gè)存儲(chǔ)單元可以存放多個(gè)二進(jìn)制位，其位數(shù)一般與計(jì)算機(jī)的字長相同，一般是字節(jié)的整數(shù)倍。對(duì)存儲(chǔ)器可以進(jìn)行的操作“讀”和“寫”存儲(chǔ)器所能存儲(chǔ)的信息總量稱為存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量。存儲(chǔ)單元…地址（n位）01232n-1控制器計(jì)算機(jī)的管理機(jī)構(gòu)和指揮中心，它協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)的各個(gè)部件自動(dòng)地工作。具體來說，就是按照程序中事先設(shè)計(jì)好的解題步驟，控制計(jì)算機(jī)各個(gè)部件有條不紊地工作。由6部分構(gòu)成指令寄存器IR：存放當(dāng)前正在執(zhí)行的指令。程序計(jì)數(shù)器PC：存放當(dāng)前正在執(zhí)行的指令的地址。指令譯碼器：對(duì)指令進(jìn)行譯碼。區(qū)分當(dāng)前指令是什么指令，以便形成相應(yīng)的控制信號(hào)。1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件組成時(shí)鐘脈沖CP：協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)各部件進(jìn)行操作的同步信號(hào)，其工作頻率稱為計(jì)算機(jī)的主頻。時(shí)序信號(hào)發(fā)生器：按時(shí)間順序周而復(fù)始地發(fā)出節(jié)拍信號(hào)。微操作控制部件微操作：硬件電路中不可再細(xì)分的簡單操作。微操作在一個(gè)節(jié)拍內(nèi)完成根據(jù)指令的譯碼結(jié)果，結(jié)合CP以及時(shí)序信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的節(jié)拍信號(hào)，產(chǎn)生該指令執(zhí)行過程中各節(jié)拍所需要的微操作控制信號(hào)，并將它們發(fā)送給包括控制器本身在內(nèi)的各個(gè)部件，使之協(xié)調(diào)、分步驟地進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)指令的執(zhí)行。1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件組成輸入/輸出設(shè)備計(jì)算機(jī)與外界聯(lián)系的重要橋梁，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)不可或缺的組成部分。輸入設(shè)備作用：將程序和數(shù)據(jù)以計(jì)算機(jī)所能識(shí)別的形式輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)。常見的輸入設(shè)備：鍵盤，鼠標(biāo)，掃描儀，攝像機(jī)等。輸出設(shè)備作用：將計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果以人們所能接受或其它系統(tǒng)所要求的形式輸出到外部世界。常見的輸出設(shè)備：顯示器，打印機(jī)等。1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件組成馮·諾依曼結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)計(jì)算機(jī)以運(yùn)算器為中心。在存儲(chǔ)器中，指令和數(shù)據(jù)同等對(duì)待。存儲(chǔ)器是按地址訪問、按順序線性編址的一維結(jié)構(gòu)，每個(gè)單元的位數(shù)是固定的。指令的執(zhí)行是順序的，即一般是按照指令在存儲(chǔ)器中存放的順序執(zhí)行。程序的分支由轉(zhuǎn)移指令實(shí)現(xiàn)。指令由操作碼和地址碼組成。指令和數(shù)據(jù)均以二進(jìn)制編碼表示，采用二進(jìn)制運(yùn)算。計(jì)算機(jī)軟件一般可分為兩大類系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件常用的一些軟件1.3計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)1.3計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)1.3計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)一組保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)高效、正確地運(yùn)行的基礎(chǔ)軟件。操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理系統(tǒng)資源，為應(yīng)用程序提供運(yùn)行環(huán)境，為用戶提供操作界面。主要功能存儲(chǔ)管理，處理機(jī)的進(jìn)程/線程調(diào)度，設(shè)備管理，文件管理，網(wǎng)絡(luò)通信管理，命令處理等。語言處理程序?qū)⒂萌魏纹渌Z言編制的程序變換為機(jī)器語言程序，然后由計(jì)算機(jī)硬件去執(zhí)行和處理。一、

系統(tǒng)軟件1.3計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)通常有兩種處理方式解釋：用解釋程序?qū)υ闯绦蛑鹦羞M(jìn)行處理，邊分析邊執(zhí)行。翻譯：用編譯程序或匯編程序?qū)⒃闯绦蛉糠g成目標(biāo)程序（機(jī)器代碼）后，再去執(zhí)行目標(biāo)程序。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫的描述、管理和維護(hù)等。分布式軟件系統(tǒng)用于建立分布式計(jì)算環(huán)境，管理分布式計(jì)算資源，控制分布程序的運(yùn)行，提供分布式程序開發(fā)與設(shè)計(jì)工具等。包括：分布式操作系統(tǒng)、分布式編譯系統(tǒng)、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、分布式軟件包等。1.3計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)用于支持網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)和數(shù)據(jù)通信的系統(tǒng)軟件。包括網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、通信軟件、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)等。服務(wù)程序?yàn)橛脩羰褂煤途S護(hù)計(jì)算機(jī)提供服務(wù)。如裝入程序、編輯程序、調(diào)試程序、診斷程序等。1.3計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)應(yīng)用軟件：指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的用戶為解決某個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中的各類問題而編制的程序。應(yīng)用程序是多種多樣、極其豐富的。如各種科學(xué)計(jì)算類程序、工程設(shè)計(jì)類程序、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與處理程序、情報(bào)檢索程序、企業(yè)管理程序、生產(chǎn)過程控制程序等。一些具有通用性的應(yīng)用軟件如文字處理軟件、表格處理軟件、圖形處理軟件等。二、

應(yīng)用軟件一臺(tái)計(jì)算機(jī)所提供的編程語言一般有多種，構(gòu)成一系列的層次級(jí)別。按照從低級(jí)到高級(jí)的次序：微程序語言機(jī)器語言，匯編語言，高級(jí)語言，應(yīng)用語言等。從計(jì)算機(jī)語言的角度，把計(jì)算機(jī)系統(tǒng)按功能劃分成

多級(jí)層次結(jié)構(gòu)。每一層以一種語言為特征。1.4計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的多級(jí)層次結(jié)構(gòu)1.4計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的多級(jí)層次結(jié)構(gòu)微程序機(jī)器級(jí)（L1）這一級(jí)的機(jī)器語言是微指令集。其使用者是計(jì)算機(jī)硬件的設(shè)計(jì)人員，他們用微指令編寫的微程序直接由固件/硬件來解釋實(shí)現(xiàn)。有的計(jì)算機(jī)中沒有微程序機(jī)器級(jí)。

傳統(tǒng)機(jī)器級(jí)（L2）這一級(jí)的機(jī)器語言就是傳統(tǒng)的機(jī)器指令系統(tǒng)。程序員用該指令系統(tǒng)編寫的程序由L1級(jí)上的微程序或由硬連邏輯進(jìn)行解釋執(zhí)行。由微程序解釋實(shí)現(xiàn)指令系統(tǒng)又稱作仿真。通過仿真可以在一臺(tái)機(jī)器上實(shí)現(xiàn)多種指令系統(tǒng)。1.4計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的多級(jí)層次結(jié)構(gòu)操作系統(tǒng)虛擬機(jī)（L3）虛擬機(jī)：由軟件實(shí)現(xiàn)的機(jī)器。這一級(jí)的機(jī)器語言由兩部分構(gòu)成傳統(tǒng)機(jī)器級(jí)指令操作系統(tǒng)級(jí)指令用戶硬件軟件虛擬機(jī)1.4計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的多級(jí)層次結(jié)構(gòu)匯編語言虛擬機(jī)（L4）這一級(jí)的機(jī)器語言是匯編語言。用匯編語言編寫的程序，首先翻譯成L3級(jí)和L2級(jí)語言，然后再由相應(yīng)的機(jī)器執(zhí)行。完成這個(gè)翻譯的程序稱為匯編程序。1.4計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的多級(jí)層次結(jié)構(gòu)高級(jí)語言虛擬機(jī)（L5）這級(jí)的機(jī)器語言就是各種高級(jí)語言應(yīng)用語言虛擬機(jī)（L6）為使計(jì)算機(jī)滿足某種用途而專門設(shè)計(jì)的。應(yīng)用語言編寫的程序一般是由應(yīng)用程序包翻譯到L5級(jí)上。語言實(shí)現(xiàn)的兩種基本技術(shù)翻譯：先把L+1級(jí)程序全部變換成L級(jí)程序后，再去執(zhí)行新產(chǎn)生的L級(jí)程序，在執(zhí)行過程中L+1級(jí)程序不再被訪問。1.4計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的多級(jí)層次結(jié)構(gòu)解釋：每當(dāng)一條L+1級(jí)指令被譯碼后，就直接去執(zhí)行一串等效的L級(jí)指令，然后再去取下一條L+1級(jí)的指令，依此重復(fù)進(jìn)行。解釋執(zhí)行比編譯后再執(zhí)行所花的時(shí)間多，但占用的存儲(chǔ)空間較少。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的經(jīng)典定義傳統(tǒng)機(jī)器程序員所看到的計(jì)算機(jī)屬性，即概念性結(jié)構(gòu)與功能特性。（1964年Amdahl在介紹IBM360系統(tǒng)時(shí)提出的）按照計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的多級(jí)層次結(jié)構(gòu)，不同級(jí)程序員所看到的計(jì)算機(jī)具有不同的屬性。透明性在計(jì)算機(jī)技術(shù)中，把這種本來存在的事物或?qū)傩裕珡哪撤N角度看又好像不存在的概念稱為透明性。1.5計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、組成和實(shí)現(xiàn)1.5計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、組成和實(shí)現(xiàn)對(duì)于通用寄存器型機(jī)器來說，這些屬性主要是指：指令系統(tǒng)（包括機(jī)器指令的操作類型和格式、指令間的排序和控制機(jī)構(gòu)等）數(shù)據(jù)表示（硬件能直接識(shí)別和處理的數(shù)據(jù)類型）尋址規(guī)則（包括最小尋址單元、尋址方式及其表示）寄存器定義（包括各種寄存器的定義、數(shù)量和使用方式）中斷系統(tǒng)（中斷的類型和中斷響應(yīng)硬件的功能等）1.5計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、組成和實(shí)現(xiàn)機(jī)器工作狀態(tài)的定義和切換（如管態(tài)和目態(tài)等）存儲(chǔ)系統(tǒng)（主存容量、程序員可用的最大存儲(chǔ)容量等）信息保護(hù)（包括信息保護(hù)方式和硬件對(duì)信息保護(hù)的支持）I/O結(jié)構(gòu)（包括I/O連結(jié)方式、處理機(jī)/存儲(chǔ)器與I/O設(shè)備之間數(shù)據(jù)傳送的方式和格式以及I/O操作的狀態(tài)等）1.5計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、組成和實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概念的實(shí)質(zhì)：

確定計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中軟硬件的界面，界面之上是軟件實(shí)現(xiàn)的功能，界面之下是硬件和固件實(shí)現(xiàn)的功能。計(jì)算機(jī)組成：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的邏輯實(shí)現(xiàn)包含物理機(jī)器級(jí)中的數(shù)據(jù)流和控制流的組成以及邏輯設(shè)計(jì)等。著眼于：物理機(jī)器級(jí)內(nèi)各事件的排序方式與控制方式、各部件的功能以及各部件之間的聯(lián)系。計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)：計(jì)算機(jī)組成的物理實(shí)現(xiàn)包括處理機(jī)、主存等部件的物理結(jié)構(gòu)，器件的集1.5計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、組成和實(shí)現(xiàn)

成度和速度，模塊、插件、底板的劃分與連接，信號(hào)傳輸，電源、冷卻及整機(jī)裝配技術(shù)等。著眼于：器件技術(shù)（起主導(dǎo)作用）、微組裝技術(shù)。舉例說明3個(gè)概念的區(qū)別

確定指令系統(tǒng)中是否有乘法指令主存容量與編址方式

一種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以有多種組成。一種組成可以有多種物理實(shí)現(xiàn)。系列機(jī)：由同一廠家生產(chǎn)的具有相同系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、但具有不同組成和實(shí)現(xiàn)的一系列不同型號(hào)的機(jī)器。例如IBM公司的IBM370系列，Intel公司的x86系列等。

介紹一些與硬件相關(guān)的性能指標(biāo)。主頻衡量計(jì)算機(jī)工作速度的主要指標(biāo)之一CPU的工作節(jié)拍是由時(shí)鐘來控制的，時(shí)鐘不斷產(chǎn)生固定頻率的時(shí)鐘脈沖，這個(gè)時(shí)鐘的頻率就是CPU的主頻。通常用一秒鐘內(nèi)發(fā)出的電子脈沖數(shù)來表示常用單位是兆赫茲（MHz）。1.6計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)1.6.1基本性能指標(biāo)1.6計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)運(yùn)算速度以每秒執(zhí)行多少條指令或完成多少次浮點(diǎn)運(yùn)算來表示。單位：MIPS（百萬條指令/秒）

MFLOPS（百萬次浮點(diǎn)運(yùn)算/秒）它們分別反映了計(jì)算機(jī)的定點(diǎn)運(yùn)算能力和浮點(diǎn)運(yùn)算能力。1.6計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)可以用3個(gè)方法來計(jì)算運(yùn)算速度混合比率計(jì)算法對(duì)于每一條指令，計(jì)算其執(zhí)行時(shí)間，并從應(yīng)用程序中統(tǒng)計(jì)該指令出現(xiàn)的頻度。然后計(jì)算所有指令的加權(quán)平均值，便可得指令的平均執(zhí)行時(shí)間。該時(shí)間的倒數(shù)就是平均執(zhí)行速度。（目前已經(jīng)較少采用）計(jì)算各種指令的執(zhí)行速度根據(jù)處理器的主頻，求出其基本節(jié)拍周期時(shí)間，然后根據(jù)處理器的結(jié)構(gòu)模型和指令操作流程，可推算出執(zhí)行各種指令的基本拍數(shù)和每秒執(zhí)行指令的條數(shù)。1.6計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)執(zhí)行基準(zhǔn)程序的運(yùn)算速度通過執(zhí)行同一組基準(zhǔn)程序，來測試和比較計(jì)算機(jī)的性能。通常采用一組測試程序，稱為基準(zhǔn)測試程序套件，它是由各種不同的真實(shí)應(yīng)用程序構(gòu)成的。最成功和最常見的測試程序套件：SPEC系列基本字長直接參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)字的二進(jìn)制位數(shù)。它決定了寄存器、ALU、數(shù)據(jù)總線等的位數(shù)，直接影響著硬件的造價(jià)。

字長標(biāo)志著運(yùn)算精度，位數(shù)越多，精度越高。1.6計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)在保持相同精度的情況下，十進(jìn)制位數(shù)與二進(jìn)制位數(shù)的關(guān)系。假設(shè)：十進(jìn)制數(shù)的位數(shù)：i位二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)：j位令：10i=2j

兩邊取對(duì)數(shù)（以10為底），得：

i=j×log102

j=i/log102≈3.3×i

由此可見，要保證i位十進(jìn)制數(shù)的精度，至少要采用

3.3×i位的二進(jìn)制位數(shù)。許多計(jì)算機(jī)都允許變字長運(yùn)算。（兼顧精度和硬件成本）1.6計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)主存容量主存容量：主存所能存儲(chǔ)的信息的總量。計(jì)算機(jī)的處理能力在很大程度上取決于主存容量的大小。主存容量＝字節(jié)數(shù)或字?jǐn)?shù)×字長512MB

可存儲(chǔ)512M（1M=1024K）個(gè)字節(jié)128M×32位KB——千字節(jié)1KB=210B=1024BMB——兆字節(jié)（百萬）1MB=220B=1024KBGB——吉字節(jié)（10億）1GB=230B=1024MBTB——太字節(jié)（萬億）1TB=240B=1024GB1.6計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)主存存取周期：對(duì)主存連續(xù)兩次訪問所允許的最小時(shí)間間隔。所配置的外部設(shè)備及其性能指標(biāo)1.6.2Amdahl定律Amdahl定律當(dāng)對(duì)一個(gè)系統(tǒng)中的某個(gè)部件進(jìn)行改進(jìn)后，所能獲得的整個(gè)系統(tǒng)性能的提高，受限于該部件的執(zhí)行時(shí)間占總執(zhí)行時(shí)間的百分比。1.6計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)加速比

加速比依賴于兩個(gè)因素可改進(jìn)比例Fe

：在改進(jìn)前的系統(tǒng)中，可改進(jìn)部分的執(zhí)行時(shí)間在總的執(zhí)行時(shí)間中所占的比例。它總是小于等于1。例如：一個(gè)需運(yùn)行60秒的程序中有20秒的運(yùn)算可以加速，那么這個(gè)比例就是20/60。加速比＝系統(tǒng)性能改進(jìn)后系統(tǒng)性能改進(jìn)前總執(zhí)行時(shí)間改進(jìn)前總執(zhí)行時(shí)間改進(jìn)后＝1.6計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)部件加速比Se

：可改進(jìn)部分改進(jìn)以后性能提高的倍數(shù)。它是改進(jìn)前所需的執(zhí)行時(shí)間與改進(jìn)后執(zhí)行時(shí)間的比。一般情況下部件加速比是大于1的。例如：若系統(tǒng)改進(jìn)后，可改進(jìn)部分的執(zhí)行時(shí)間是2秒，而改進(jìn)前其執(zhí)行時(shí)間為5秒，則部件加速比為5/2。改進(jìn)后程序的總執(zhí)行時(shí)間其中：T0

：改進(jìn)前整個(gè)程序的執(zhí)行時(shí)間

1－Fe：不可改進(jìn)比例1.6計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)改進(jìn)后系統(tǒng)加速比Sn為改進(jìn)前與改進(jìn)后總執(zhí)行時(shí)間之比:1.6計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)

例1.1將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中某一功能的處理速度加快15倍，但該功能的處理時(shí)間僅占整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的40%，則采用此增強(qiáng)功能方法后，能使整個(gè)系統(tǒng)的性能提高多少？解由題可知：Fe=40%=0.4Se=15

根據(jù)Amdahl定律可知：

采用此增強(qiáng)功能方法后，能使整個(gè)系統(tǒng)的性能提高到原來的1.6倍。1.6計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)

例1.2某計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用浮點(diǎn)運(yùn)算部件后，使浮點(diǎn)運(yùn)算速度提高到原來的25倍，而系統(tǒng)運(yùn)行某一程序的整體性能提高到原來的4倍，試計(jì)算該程序中浮點(diǎn)操作所占的比例。解由題可知：Se=25Sn=4

根據(jù)Amdahl定律可知：

由此可得：Fe

=78.1%

即程序中浮點(diǎn)操作所占的比例為78.1%。1.6計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)Amdahl定律：一種性能改進(jìn)的遞減規(guī)則如果僅僅對(duì)計(jì)算任務(wù)中的一部分做性能改進(jìn)，則改進(jìn)得越多，所得到的總體性能的提升就越有限。重要推論當(dāng)Se→∞時(shí)，則Sn=1/（1－Fe）。即如果只針對(duì)整個(gè)任務(wù)的一部分進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，那么所獲得的加速比不超過1/（1－Fe）。第一臺(tái)通用電子計(jì)算機(jī)誕生于1946年ElectronicNumericalIntegratorAndComputer（電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)），簡稱ENIAC

。美國賓夕法尼亞大學(xué)研究長30.48米，寬1米，占地面積170平方米，總重量約30噸。制造它共用了約18000個(gè)真空管，1500個(gè)電子繼電器，70000個(gè)電阻，18000個(gè)電容。計(jì)算速度只有每秒5000次加法運(yùn)算1.7計(jì)算機(jī)的發(fā)展簡史1.7計(jì)算機(jī)的發(fā)展簡史第一臺(tái)存儲(chǔ)程序電子計(jì)算機(jī)EDVAC

（ElectronicDiscreteVariableAutomaticComputer）

1950年由馮·諾依曼和莫爾學(xué)院合作研制計(jì)算機(jī)的4代演化

每一代主要是以不同的器件技術(shù)為特征系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和軟件技術(shù)也各具特色近幾十年中，國外電子計(jì)算機(jī)發(fā)展的重大事件分代器件技術(shù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)技術(shù)軟件技術(shù)典型機(jī)器第一代（1946-1955）電子管，繼電器，延遲線存儲(chǔ)程序計(jì)算機(jī)、程序控制I/O，定點(diǎn)運(yùn)算機(jī)器語言，匯編語言ENIAC，ISA，IBM701第二代（1955-1965）晶體管磁芯存儲(chǔ)器浮點(diǎn)數(shù)據(jù)表示、尋址技術(shù)、中斷、I/O處理機(jī)高級(jí)語言和編譯、批處理，監(jiān)控系統(tǒng)UnivacLARC，CDC1604，IBM7030第三代（1965-1980）小規(guī)模和中規(guī)模集成電路，前期以磁芯存儲(chǔ)器為主，后期以半導(dǎo)體存儲(chǔ)器為主，微程序流水線，Cache，先行處理，系列機(jī)多道程序，分時(shí)操作系統(tǒng)，并行處理IBM360/370系列，CDC6600/7600系列，DECPDP-8系列第四代（1980-）大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，高性能微處理器，高密度電路向量處理，指令集并行，多處理機(jī)，多核，機(jī)群，大規(guī)模并行處理并行處理，分布處理，大規(guī)模、可擴(kuò)展并行Cray-1，IBM3090，DECVAX9000，SGICrayT3E，SunE10000，IBMSP2，IntelParagon年份大事19381943194619471948195019521954195619601961196219641964KonradZuse建成了第一臺(tái)二進(jìn)制的機(jī)電式通用計(jì)算機(jī)Z-1AlanTuring等建成了一臺(tái)真空管計(jì)算機(jī)J.W.Mauchley教授等研制成功ENIAC，這是第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)由IBM公司和哈佛大學(xué)共同研制成自動(dòng)機(jī)電式哈佛MarkⅠ計(jì)算機(jī)曼徹斯特MarkⅠ成為第一臺(tái)存儲(chǔ)程序的數(shù)字計(jì)算機(jī)馮·諾依曼和莫爾學(xué)院合作研制成功EDVAC，這是世界上第一臺(tái)存儲(chǔ)程序電子計(jì)算機(jī)IBM制成第一臺(tái)軍用的存儲(chǔ)程序電子計(jì)算機(jī)IBM701Univac1103A成為第一臺(tái)商業(yè)計(jì)算機(jī)，采用磁芯存儲(chǔ)器采用晶體管的Univac商用計(jì)算機(jī)開發(fā)成功DEC公司11月研制成PDP-1，第一臺(tái)具有顯示器和鍵盤的商用計(jì)算機(jī)IBM公司研制成7030，號(hào)稱超級(jí)計(jì)算機(jī)英國研制成Atlas計(jì)算機(jī)，首次采用虛擬存儲(chǔ)器和流水操作IBM宣布System/360CDC6600研制成功，第一臺(tái)商用超級(jí)計(jì)算機(jī)年份大事19651968197119721975197619771980198119821982198519891991DEC推出PDP-8，采用晶體管線路SeymourCray設(shè)計(jì)成功CDC7600超級(jí)計(jì)算機(jī)，40MFLOPSIntel推出第一個(gè)微處理器芯片4004DEC推出PDP-11第一臺(tái)微型機(jī)Altair8800研制成功Cray-1研制成功，第一臺(tái)向量結(jié)構(gòu)超級(jí)計(jì)算機(jī)Tony和Commodore推出商品微型機(jī)Apollo公司研制成第一臺(tái)工程工作站IBM推出PC機(jī)CrayX-MP推出，將兩臺(tái)Cray-1連接在一起日本啟動(dòng)“第五代”計(jì)算機(jī)項(xiàng)目Cray-2和ConnectionMachine研制成功，性能均達(dá)每秒十億次運(yùn)算Cray-3研制成功，采用砷化鎵芯片CrayY-MPC90研制成功，采用16個(gè)處理機(jī)1.5計(jì)算機(jī)的發(fā)展簡史微處理器的發(fā)展Intel是研制和生產(chǎn)微處理器的最大廠商Intel微處理器的發(fā)展演化1971年，第一個(gè)微處理器芯片Intel4004

（4位微處理器主頻為108KHz）1972年，Intel發(fā)布8008

（一個(gè)8位微處理器）1974年，Intel發(fā)布8080（第一個(gè)通用8位微處理器主頻為2MHz）1978年，Intel發(fā)布8086

（通用16位微處理器）1.5計(jì)算機(jī)的發(fā)展簡史1985年，Intel推出了32位微處理器80386。初期推出的80386DX處理器集成了大約27.5萬個(gè)電晶

體，主頻為12.5MHz。逐步提高到20MHz、25MHz、33MHz直至最后的40MHz。1995年，Intel推出了64位微處理器PentiumPro。主頻有：133/66MHz(工程樣品)，150/60MHz、166/66MHz、180/60MHz、200/66MHz。

型號(hào)發(fā)布時(shí)間主頻總線寬度晶體管數(shù)可尋址存儲(chǔ)器40041971108kHz4位2300640B80081972108kHz8位350016KB808019742MHz8位600064KB808619785MHz，8MHz，10MHz16位290001MB808819795MHz，8MHz8位290001MB8028619826~12.5MHz16位13400016MB386TMDX198516~33MHz32位2750004GB386TMSX198816~33MHz16位27500016MB486TMDX198925~50MHz32位12000004GB486TMSX199116~33MHz32位1.185百萬4MBPentium199360~166MHz32位3.1百萬4GBPentiumPro1995150~220MHz64位5.5百萬64GBPentiumⅡ1997200~300MHz64位7.5百萬64GBPentiumⅢ1999450~600MHz64位9.6百萬64GBPentium420001.3~1.8GHz64位42百萬64GBItanium2001733~800MHz64位25百萬64GBItanium220020.9~1GHz64位220百萬64GB

Intel微處理器的發(fā)展演化按信息的形式分類模擬計(jì)算機(jī)：信息是以模擬量的形式表示的。數(shù)字計(jì)算機(jī)：信息是以數(shù)字的形式表示的。按計(jì)算機(jī)字長分類

分為8位機(jī)、16位機(jī)、32位機(jī)、64位機(jī)等。按計(jì)算機(jī)應(yīng)用范圍分類專用機(jī)：對(duì)某一特定應(yīng)用領(lǐng)域設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)。1.8計(jì)算機(jī)的分類和應(yīng)用1.8.1計(jì)算機(jī)的分類1.8計(jì)算機(jī)的分類和應(yīng)用適應(yīng)性差，用于解決其它領(lǐng)域的問題性能可能很差。通用機(jī)：面向各種應(yīng)用設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)。特點(diǎn)：對(duì)許多應(yīng)用性能都比較高，但對(duì)于某一特定應(yīng)用領(lǐng)域來說，性能價(jià)格比一般不如面向該領(lǐng)域的專用機(jī)。按計(jì)算機(jī)的規(guī)模分類規(guī)模包括運(yùn)算速度、字長、存儲(chǔ)容量、輸入/輸出能力、價(jià)格、體積、軟件等多個(gè)方面。分為：超級(jí)計(jì)算機(jī)、巨型機(jī)、大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)和嵌入式計(jì)算機(jī)等。不同規(guī)模的計(jì)算機(jī)1.8計(jì)算機(jī)的分類和應(yīng)用科學(xué)計(jì)算數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代控制及嵌入式系統(tǒng)嵌入式計(jì)算機(jī)的部分應(yīng)用領(lǐng)域包括：信息電器，包括Web瀏覽，電子書籍，可視電話，網(wǎng)絡(luò)游戲，個(gè)人數(shù)字助理，信息家電等。移動(dòng)設(shè)備和手持設(shè)備，包括智能手機(jī)，數(shù)字相機(jī)，商務(wù)通，條碼掃描，電子記事本等。交互式數(shù)字媒體，包括數(shù)字機(jī)頂盒，交互電視，視頻游戲機(jī)等。1.8.2計(jì)算機(jī)的應(yīng)用1.8計(jì)算機(jī)的分類和應(yīng)用嵌入式控制設(shè)備，包括通信設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、辦公自動(dòng)化設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/計(jì)算機(jī)輔助制造計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）：利用計(jì)算機(jī)幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行工程、產(chǎn)品、建筑等設(shè)計(jì)工作的過程和技術(shù)。計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）：在制造業(yè)中，利用計(jì)算機(jī)輔助各種設(shè)備完成產(chǎn)品的加工、裝配、檢測和包裝等過程的技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用第2章計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序的過程2.1 樣例程序2.2第1條指令的執(zhí)行過程2.3 第2條指令的執(zhí)行過程2.4第3條指令的執(zhí)行過程2.5第4條指令的執(zhí)行過程2.6 第5條指令的執(zhí)行過程2.7第6條指令的執(zhí)行過程幾點(diǎn)說明Load

指令：裝載寄存器指令把一個(gè)數(shù)據(jù)送入指定的寄存器，這個(gè)值可以是立即數(shù)，也可以是來自存儲(chǔ)器的某單元。Store指令：存儲(chǔ)指令把指定寄存器中的數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)器的某個(gè)單元。Add指令：加法指令把兩個(gè)寄存器中的數(shù)據(jù)相加，并把結(jié)果存到指定的寄存器。2.1樣例程序2.1樣例程序樣例程序Jump指令：跳傳指令跳轉(zhuǎn)到新的地址去執(zhí)行指令[Rx]：寄存器Rx的內(nèi)容。MEM[y]：存儲(chǔ)器中地址為y的存儲(chǔ)單元的內(nèi)容。→：傳送樣例程序樣例程序第1條：LoadR1，200(R0)//MEM[[R0]+200]→R1第2條：LoadR2，#4//4→R2。

“4”這個(gè)值放在指令中，稱為立即數(shù)。第3條：AddR3，R1，R2//[R1]+[R2]→R3第4條：StoreR3，200(R2)//[R3]→MEM[[R2]+200]第5條：StoreR2，@(208)//[R2]→MEM[MEM[208]]，@表示間接尋址。第6條：Jump1000//1000→PC指令：LoadR1，200（R0）指令地址：即指令在內(nèi)存中的地址，為64。功能：MEM[[R0]+200]→R1即用[R0]+200作為地址訪問存儲(chǔ)器，將讀出的內(nèi)容送給R1。假設(shè)已經(jīng)把程序計(jì)數(shù)器PC的內(nèi)容設(shè)置為64。說明：2.2第1條指令的執(zhí)行過程第1條指令的執(zhí)行過程第1步：取指令[PC]→AR。將PC的內(nèi)容（64）傳送到內(nèi)存的地址寄存器AR。如圖1中的粗線所示。從存儲(chǔ)器讀出第一條指令，放到數(shù)據(jù)寄存器DR。如圖2中的粗線所示。把該指令從DR送到指令寄存器IR。如圖3中的粗線所示。分步操作：第1條指令的執(zhí)行過程圖1第1條指令的執(zhí)行過程圖2第1條指令的執(zhí)行過程圖3第1條指令的執(zhí)行過程第2步指令譯碼器進(jìn)行譯碼，控制器結(jié)合時(shí)鐘脈沖信號(hào)CP和時(shí)序信號(hào)產(chǎn)生器所生成的節(jié)拍信號(hào)，產(chǎn)生執(zhí)行該指令所需要的微操作控制信號(hào)。注意，這些信號(hào)被分配到下面的各操作步聚中如圖4中的粗線所示第1條指令的執(zhí)行過程圖4第1條指令的執(zhí)行過程第3步：執(zhí)行指令計(jì)算訪存地址：[R0]+200→AR具體操作：[R0]→ALU//把寄存器R0中的內(nèi)容（為0）送給ALU。如圖5中的①所示。IR中的操作數(shù)“200”→ALU。如圖6中的②所示。ALU進(jìn)行加法運(yùn)算。結(jié)果傳送給AR，

即：[ALU]→AR。如圖7中的③所示。第1條指令的執(zhí)行過程圖5第1條指令的執(zhí)行過程圖6第1條指令的執(zhí)行過程圖7第1條指令的執(zhí)行過程從存儲(chǔ)器讀出數(shù)據(jù)，送入寄存器R1。具體操作：從存儲(chǔ)器中地址為200的存儲(chǔ)單元讀出數(shù)據(jù)50，放到DR。如圖8中的①所示。DR→R1。把DR中的50送入R1。如圖9中的②所示。第4步：把PC中的地址加4，指向下一條指令。為執(zhí)行下一條指令做好準(zhǔn)備。如圖10中所示。第1條指令的執(zhí)行過程圖8第1條指令的執(zhí)行過程圖9第1條指令的執(zhí)行過程圖10指令：LoadR2，#4指令地址：68功能：把指令中的立即數(shù)4傳送給R2說明：2.3第2條指令的執(zhí)行過程第2條指令的執(zhí)行過程第1步：取指令類似于上一條指令，只是PC的值為68。操作步驟如圖11中的所示。分解步驟：第2條指令的執(zhí)行過程圖11第2條指令的執(zhí)行過程第2步：指令譯碼控制器產(chǎn)生微操作控制信號(hào)，類似于第一條指令。第3步：執(zhí)行指令將IR中的4傳送到R2。如圖12中的所示。第4步：同上一條指令。操作后PC的值為72。第2條指令的執(zhí)行過程圖12指令：AddR3，R1，R2指令地址：72。功能：[R1]+[R2]→R3把R1中的內(nèi)容和R2中的內(nèi)容相加，結(jié)果存入R3。說明：2.4第3條指令的執(zhí)行過程第3條指令的執(zhí)行過程第1步：取指令操作步驟如圖13中的所示。第2步：指令譯碼類似于第一條指令。第3步：執(zhí)行指令把R1和R2中的數(shù)據(jù)送往ALU的兩個(gè)入口端，ALU做加法運(yùn)算。如圖14中的①所示。把ALU出口端的結(jié)果存入R3。如圖15中的②所示。第4步：同第1條指令。操作后PC的值為76。分解步驟：第3條指令的執(zhí)行過程圖13第3條指令的執(zhí)行過程圖14第3條指令的執(zhí)行過程圖15指令：StoreR3，200(R2)功能：[R3]→MEM[[R2]+200]把R3中的內(nèi)容存入內(nèi)存中地址為[R2]+200的存儲(chǔ)單元。說明：2.5第4條指令的執(zhí)行過程第4條指令的執(zhí)行過程第1步：取指令操作步驟如圖16中的所示第2步：指令譯碼類似于第一條指令。分解步驟：第4條指令的執(zhí)行過程圖16第4條指令的執(zhí)行過程第3步：執(zhí)行指令計(jì)算訪存地址：[R2]+200→AR。如圖17中所示。具體操作：

[R2]→ALU//把寄存器R0中的內(nèi)容（為4）送給ALU。IR中的操作數(shù)“200”→ALU。ALU的加法運(yùn)算，[ALU]→AR//ALU的運(yùn)算結(jié)果（204）送給AR。[R3]→DR。即把R3的內(nèi)容送DR。如圖18中所示。第4條指令的執(zhí)行過程圖17第4條指令的執(zhí)行過程圖18第4條指令的執(zhí)行過程[DR]→MEM[AR]。把數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)器如圖19中所示向存儲(chǔ)器發(fā)寫入命令。存儲(chǔ)器將把DR中的數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)器中以[AR]為地址的存儲(chǔ)單元。第4步：第一條指令。操作后PC的值為80第4條指令的執(zhí)行過程圖19指令：StoreR2，@（208）功能：[R2]→MEM[MEM[208]]指令中@（208）表示間接尋址把MEM[208]（即存儲(chǔ)器中地址為208的存儲(chǔ)單元的內(nèi)容）作為訪存地址。該指令把R2中的內(nèi)容存入存儲(chǔ)器中地址為MEM[208]的單元中。說明：2.6第5條指令的執(zhí)行過程第5條指令的執(zhí)行過程第1步：取指令操作步驟如圖20中的所示第2步：指令譯碼類似于第一條指令。分解步驟：第5條指令的執(zhí)行過程圖20第5條指令的執(zhí)行過程第3步：執(zhí)行指令訪問存儲(chǔ)器，MEM[208]→DR具體操作：（如圖21中所示）208→AR即把指令中的立即數(shù)208送入AR。向存儲(chǔ)器發(fā)出讀命令，存儲(chǔ)器將地址為208的單元中的內(nèi)容（為212）讀出，送入DR。[DR]→AR把DR中的內(nèi)容送入AR，作為下一步的訪存地址。如圖22中所示。第4條指令的執(zhí)行過程圖21第5條指令的執(zhí)行過程圖22第5條指令的執(zhí)行過程[R2]→DR即把R2中的數(shù)據(jù)送入DR。如圖23中所示。向存儲(chǔ)器發(fā)出寫命令。存儲(chǔ)器把DR中的內(nèi)容（4）寫入地址為212的存儲(chǔ)單元中。如圖24中所示。第4步：同第1條指令。操作后PC的值為84。第5條指令的執(zhí)行過程圖23圖24指令：Jump1000功能：讓計(jì)算機(jī)跳轉(zhuǎn)到地址為1000的地方，從那兒繼續(xù)往下執(zhí)行。說明：2.7第6條指令的執(zhí)行過程第6條指令的執(zhí)行過程第1步：取指令操作步驟如圖25中的所示第2步：指令譯碼類似于第一條指令。分解步驟：第6條指令的執(zhí)行過程圖25第6條指令的執(zhí)行過程第3步：執(zhí)行指令該指令的執(zhí)行很簡單，即把IR中的1000送入PC即可。如圖26中所示。第6條指令的執(zhí)行過程圖26第3章計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示方法3.1 帶符號(hào)數(shù)的表示方法3.2 數(shù)的定點(diǎn)表示與浮點(diǎn)表示3.3十進(jìn)制數(shù)串的表示3.4 數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)信息分為兩大類數(shù)值型數(shù)據(jù)：用來表示具有數(shù)量概念的信息，數(shù)的各位之間有進(jìn)位關(guān)系。非數(shù)值型數(shù)據(jù)：沒有數(shù)量的大小，各位之間沒有關(guān)聯(lián)。帶符號(hào)數(shù)的表示方法機(jī)器數(shù)與真值機(jī)器數(shù)：用二進(jìn)制編碼表示的數(shù)據(jù)。真值：與機(jī)器數(shù)對(duì)應(yīng)的實(shí)際數(shù)據(jù)。機(jī)器數(shù)包括兩種無符號(hào)數(shù)：沒有符號(hào)的整數(shù)，即正整數(shù)。例如10010110表示：96H（十進(jìn)制數(shù)150）字長為n位的無符號(hào)數(shù)的表示范圍：0～2n-1帶符號(hào)的數(shù)3.1帶符號(hào)數(shù)的表示方法帶符號(hào)數(shù)的表示方法符號(hào)“＋”和“－”的表示“0”：正號(hào)“＋”“1”：負(fù)號(hào)“－”用機(jī)器數(shù)的最高位表示符號(hào)位帶符號(hào)的機(jī)器數(shù)表示方法：原碼、補(bǔ)碼和反碼帶符號(hào)數(shù)的表示方法原碼的定義

設(shè)X：二進(jìn)制數(shù)，數(shù)值部分的位數(shù)為n。當(dāng)X＝±0.X1X2…Xn

（純小數(shù)）當(dāng)X＝±X1X2…Xn

（純整數(shù)）3.1.1原碼表示法帶符號(hào)數(shù)的表示方法例已知n＝4，求X的原碼[X]原。解：

①

X＝＋0.1101[X]原＝0.1101

②X＝－0.1101[X]原＝1－X＝1.1101

③X＝＋1101[X]原＝01101

④X＝－1101[X]原＝24－X＝10000＋1101＝11101原碼的特點(diǎn)原碼表示直觀、易懂，與真值的轉(zhuǎn)換容易。真值0有兩種不同的表示形式

[＋0]原＝000…0[－0]原＝100…0用原碼實(shí)現(xiàn)乘、除運(yùn)算的規(guī)則很簡單，但實(shí)現(xiàn)加減運(yùn)算比較復(fù)雜。帶符號(hào)數(shù)的表示方法模和同余模：指一個(gè)計(jì)量器的容量，可用M表示。例如：大家所熟悉的鐘表，是以12為計(jì)數(shù)循環(huán)的，模M＝12

一個(gè)4位的二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)范圍為0～15，模＝

16同余：指兩整數(shù)A和B除以同一正整數(shù)M，所得余數(shù)相同。這時(shí)稱A和B對(duì)M同余，即A和B在以M為模時(shí)是相等的，可寫成：

A＝B（modM）或

A＝B＋kM(k為整數(shù))3.1.2補(bǔ)碼表示法帶符號(hào)數(shù)的表示方法

例如鐘表：模M＝12，故3點(diǎn)和15點(diǎn)、5點(diǎn)和17點(diǎn)是同余的，它們可以寫作：

3＝15（mod12），5＝17（mod12）

3＝3＋12（mod12），5＝17－12（mod12）將減法運(yùn)算轉(zhuǎn)化成加法運(yùn)算假設(shè)當(dāng)前時(shí)針停在7點(diǎn)，現(xiàn)在要將時(shí)針調(diào)到5點(diǎn)，可以有兩種方法實(shí)現(xiàn)：（1）將時(shí)針倒撥2格（2小時(shí)）：7－2＝5

做減法（2）將時(shí)針正撥10格（10小時(shí)）：7＋10＝17＝5（mod12）

做加法從上可得：7－2＝7＋10（mod12）

－2與10對(duì)模12互補(bǔ)，也可以說－2的補(bǔ)碼是10（以12為模）。帶符號(hào)數(shù)的表示方法

例：9－5＝9＋（－5）＝9＋（12－5）＝9＋7＝4（mod12）

7為－5的補(bǔ)碼例：65－25＝65＋（－25）＝65＋（100－25）＝65＋75＝40（mod100）

75為－25的補(bǔ)碼補(bǔ)碼的定義設(shè)X：二進(jìn)制數(shù)，數(shù)值部分的位數(shù)為n。當(dāng)X＝±0.X1X2…Xn

（純小數(shù)）帶符號(hào)數(shù)的表示方法當(dāng)X＝±X1X2…Xn

（純整數(shù)）例

已知n＝4，求X的補(bǔ)碼[X]補(bǔ)。解：①X＝＋0.1101[X]補(bǔ)＝0.1101②X＝－0.1101[X]補(bǔ)＝2＋X＝1.0011③X＝＋1101[X]補(bǔ)＝01101④X＝－1101[X]補(bǔ)＝25＋X＝100000－1101＝10011補(bǔ)碼的特點(diǎn)由真值求補(bǔ)碼符號(hào)位：“0”表示正號(hào)“＋”，“1”表示負(fù)號(hào)“－”。數(shù)值部分正數(shù)：數(shù)值部分與真值形式相同負(fù)數(shù)：將真值的數(shù)值部分按位將“1”變?yōu)椤?”，“0”變?yōu)椤?”（按位變反），且在最低位加1。例如：

帶符號(hào)數(shù)的表示方法真值0的表示形式是唯一的

[＋0]補(bǔ)＝[－0]補(bǔ)＝000…00補(bǔ)碼的加減運(yùn)算規(guī)則簡單符號(hào)位與數(shù)值位部分一樣參加運(yùn)算。運(yùn)算后如有進(jìn)位產(chǎn)生，則把這個(gè)進(jìn)位舍去不要，相當(dāng)于舍去一個(gè)模。

[X＋Y]補(bǔ)＝[X]補(bǔ)＋[Y]補(bǔ)

[X—Y]補(bǔ)＝[X]補(bǔ)＋[—Y]補(bǔ)已知[Y]補(bǔ)，求[—Y]補(bǔ)。將[Y]補(bǔ)按位變反，且在最低位加1。帶符號(hào)數(shù)的表示方法

例已知①Y＝＋0.1101；②Y＝－0.1101；③Y＝＋1101；④Y＝－1101。n＝4；求[—Y]補(bǔ)。解：①[Y]補(bǔ)＝0.1101[—Y]補(bǔ)＝1.0011②[Y]補(bǔ)＝1.0011[—Y]補(bǔ)＝0.1101③[Y]補(bǔ)＝01101[—Y]補(bǔ)＝10011④[Y]補(bǔ)＝10011[—Y]補(bǔ)＝01100帶符號(hào)數(shù)的表示方法反碼的定義

設(shè)X：二進(jìn)制數(shù)，數(shù)值部分的位數(shù)為n。當(dāng)X＝±0.X1X2…Xn

（純小數(shù)）當(dāng)X＝±X1X2…Xn

（純整數(shù)）3.1.3反碼表示法帶符號(hào)數(shù)的表示方法

例已知①X＝＋0.1101；②X＝－0.1101；③X＝＋1101；④X＝－1101。n＝4；求X的反碼[X]反。解：①[X]反＝0.1101②[X]反＝2－2-4＋X＝1.0010③[X]反＝01101④[X]反＝25－1＋X＝100000－1－1101＝10010

帶符號(hào)數(shù)的表示方法反碼的特點(diǎn)由真值求反碼符號(hào)位：“0”表示正號(hào)“＋”，“1”表示負(fù)號(hào)“－”。數(shù)值部分正數(shù)：數(shù)值部分與真值形式相同負(fù)數(shù)：將真值的數(shù)值部分按位變反真值0有兩種不同的表示形式

[＋0]反＝000…0[－0]反＝111…1反碼的加減運(yùn)算比補(bǔ)碼的復(fù)雜8位二進(jìn)制整數(shù)的無符號(hào)數(shù)、原碼、補(bǔ)碼、反碼表示的真值

帶符號(hào)數(shù)的表示方法二進(jìn)制表示無符號(hào)數(shù)原碼補(bǔ)碼反碼000000000＋0＋0＋0000000011＋1＋1＋1……………01111111127＋127＋127＋12710000000128－0－128－12710000001129－1－127－126……………11111110254－126－2－111111111255－127－1－0帶符號(hào)數(shù)的表示方法移碼的定義（只討論純整數(shù)移碼）設(shè)X：n位的二進(jìn)制數(shù)真值為＋X1X2…Xn或－X1X2…Xn純整數(shù)移碼的定義：[X]移＝2n＋X－2n≤X＜2n

移碼就是在真值的基礎(chǔ)上加一常數(shù)（2n）這個(gè)常數(shù)稱為偏移值相當(dāng)于X在數(shù)軸上向正方向偏移了若干單位

3.1.4移碼表示法帶符號(hào)數(shù)的表示方法

例已知①X＝＋1101；②X＝－1101；n＝4；求X的移碼[X]移。解：①[X]移＝24＋X＝10000＋1101＝11101②[X]移＝24＋X＝10000－1101＝00011移碼和真值的映射

移碼的特點(diǎn)移碼與補(bǔ)碼的關(guān)系移碼與補(bǔ)碼數(shù)值部分相同，符號(hào)位相反。即只需將[X]補(bǔ)的符號(hào)位變反，就得到[X]移。

當(dāng)0≤X＜2n時(shí)，[X]移＝[X]補(bǔ)＋2n

當(dāng)－2n≤X＜0時(shí)，[X]移＝[X]補(bǔ)－2n

例：①X＝＋1101；[X]補(bǔ)＝01101；[X]移＝11101②X＝－1101；[X]補(bǔ)＝10011；[X]移＝00011

移碼表示法中，數(shù)的最高位（符號(hào)位）：如果為“0”，表示該數(shù)為負(fù)數(shù)；如果為“1”，表示該數(shù)為正數(shù)。采用移碼的目的：為了能夠從機(jī)器數(shù)的形式上直接判斷兩數(shù)真值的大小。小數(shù)點(diǎn)的位置是固定不變的定點(diǎn)小數(shù)（純小數(shù)）：把小數(shù)點(diǎn)固定在數(shù)值部分的最高位之前。定點(diǎn)整數(shù)（純整數(shù)）：把小數(shù)點(diǎn)固定在數(shù)值部分的最低位之后。3.2數(shù)的定點(diǎn)表示與浮點(diǎn)表示3.2.1數(shù)的定點(diǎn)表示▲數(shù)的定點(diǎn)表示與浮點(diǎn)表示數(shù)值部分為n位的機(jī)器數(shù)的表示范圍（不包含符號(hào)位）定點(diǎn)小數(shù)原碼：－（1－2-n）～（1－2-n）定點(diǎn)小數(shù)補(bǔ)碼：－1～（1－2-n）定點(diǎn)整數(shù)原碼：－（2n－1）～（2n－1）定點(diǎn)整數(shù)補(bǔ)碼：－2n～（2n－1）數(shù)的定點(diǎn)表示與浮點(diǎn)表示小數(shù)點(diǎn)的位置不固定，視需要而浮動(dòng)。浮點(diǎn)數(shù)的一般表示形式

X＝M×2E其中：E：階碼，用定點(diǎn)整數(shù)表示。階碼的值決定了數(shù)中小數(shù)點(diǎn)的實(shí)際位置。M：尾數(shù)或有效值，用定點(diǎn)小數(shù)表示。階碼和尾數(shù)可以采用原碼、補(bǔ)碼、反碼中任意一種編碼方法來表示，但階碼通常采用移碼。3.2.2數(shù)的浮點(diǎn)表示數(shù)的定點(diǎn)表示與浮點(diǎn)表示例如：

X＝＋0.01100101×2-101

階碼：－101；尾數(shù)＋0.01100101Y＝－0.11010011×2+110

階碼：＋110；尾數(shù)－0.11010011用4部分來表示一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)

數(shù)的定點(diǎn)表示與浮點(diǎn)表示規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)用浮點(diǎn)表示法表示一個(gè)數(shù)時(shí)，表示形式不唯一。例如X＝＋0.01100101×2-101X＝＋0.11001010×2-110X＝＋0.001100101×2-100規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)當(dāng)浮點(diǎn)數(shù)的基數(shù)為2時(shí)，如果其尾數(shù)M滿足：則該浮點(diǎn)數(shù)為規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)。否則稱其為非規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)。數(shù)的定點(diǎn)表示與浮點(diǎn)表示

例分別將十進(jìn)制數(shù)－54、轉(zhuǎn)換成規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)表示。階碼用移碼，尾數(shù)用補(bǔ)碼。其浮點(diǎn)數(shù)格式如下所示：

其中Mf為數(shù)符，Ef為階符。解：（－54）10＝（－110110）2＝－0.1101100000×2110

（）10＝（+0.0001101000）2＝+0.1101000000×2-11數(shù)的定點(diǎn)表示與浮點(diǎn)表示浮點(diǎn)數(shù)的表示范圍設(shè)浮點(diǎn)數(shù)的階碼為m位，尾數(shù)為n位，數(shù)符和階符各一位，則浮點(diǎn)數(shù)的表示范圍：

浮點(diǎn)數(shù)所能表示數(shù)的范圍處于最大正數(shù)到最小正數(shù)、最大負(fù)數(shù)到最小負(fù)數(shù)之間。

階碼采用移碼，尾數(shù)采用補(bǔ)碼，浮點(diǎn)表示所對(duì)應(yīng)的最大正數(shù)、最小正數(shù)、最大負(fù)數(shù)、最小負(fù)數(shù)典型數(shù)據(jù)浮點(diǎn)形式數(shù)符

階符

階碼

尾數(shù)真值非規(guī)格化最小正數(shù)0000…000…01規(guī)格化最小正數(shù)0000…010…00最大正數(shù)0111…111…11非規(guī)格化最大負(fù)數(shù)1000…011…11規(guī)格化最大負(fù)數(shù)1000…001…11最小負(fù)數(shù)1011…100…00數(shù)的定點(diǎn)表示與浮點(diǎn)表示如果一個(gè)數(shù)超出了數(shù)的表示范圍，則稱為溢出。若該數(shù)處于最小正數(shù)和最大負(fù)數(shù)之間，稱為下溢。若該數(shù)大于最大正數(shù)或小于最小負(fù)數(shù)，稱為上溢。尾數(shù)的位數(shù)決定了數(shù)據(jù)表示的精度，增加其位數(shù)可以增加有效數(shù)字的位數(shù)；而階碼的位數(shù)決定了數(shù)據(jù)表示的范圍。

IEEE754標(biāo)準(zhǔn)每個(gè)浮點(diǎn)數(shù)由3部分組成數(shù)符S

階碼E

尾數(shù)M

兩種基本浮點(diǎn)格式單精度浮點(diǎn)格式雙精度浮點(diǎn)格式兩種擴(kuò)展浮點(diǎn)格式擴(kuò)展單精度浮點(diǎn)格式擴(kuò)展雙精度浮點(diǎn)格式基本格式

數(shù)符位數(shù)

階碼位數(shù)（含1位符號(hào)位）

尾數(shù)位數(shù)

總位數(shù)單精度浮點(diǎn)數(shù)182332雙精度浮點(diǎn)數(shù)1115264擴(kuò)展單精度浮點(diǎn)數(shù)1≥1131≥43擴(kuò)展雙精度浮點(diǎn)數(shù)1≥15≥63≥79

IEEE754標(biāo)準(zhǔn)浮點(diǎn)數(shù)基本格式

數(shù)的定點(diǎn)表示與浮點(diǎn)表示以單精度浮點(diǎn)數(shù)格式為例數(shù)符S：0表示正數(shù)，1表示負(fù)數(shù)。階碼E：由1位符號(hào)位和7位數(shù)值組成。采用偏移值為127的移碼，即:階碼=127+數(shù)值規(guī)定階碼的取值范圍為：1～254階碼值0和255用于表示特殊數(shù)值尾數(shù)M：23位，采用原碼，規(guī)格化表示。由于對(duì)于規(guī)格化數(shù)原碼來說，其尾數(shù)的最左邊一位必定為1(特殊值和非規(guī)格化數(shù)除外)，所以可以把這個(gè)1丟掉，而把其后的23位放入尾數(shù)字段中。IEEE754中的23位尾數(shù)實(shí)際上是表示了24位的有效數(shù)字。數(shù)的定點(diǎn)表示與浮點(diǎn)表示IEEE754單精度浮點(diǎn)數(shù)的特征參數(shù)

特征參數(shù)特征值特征參數(shù)特征值符號(hào)位數(shù)1尾數(shù)位數(shù)23階碼位數(shù)8尾數(shù)個(gè)數(shù)223階碼偏移值127最大規(guī)格化數(shù)2128階碼取值范圍（移碼）1～254最小規(guī)格化數(shù)2-126階碼取值范圍（真值）-126～127可表示十進(jìn)制數(shù)范圍10-38～1038階碼個(gè)數(shù)254最小非規(guī)格化數(shù)2-149≈10-45數(shù)的定點(diǎn)表示與浮點(diǎn)表示+19.5的單精度浮點(diǎn)數(shù)格式（二進(jìn)制表示為10011.1或1.00111×24）0、±∞

和NaN（非數(shù)）幾個(gè)特別值的表示數(shù)值符號(hào)尾數(shù)階碼+19.500011100000000000000000010000011000000000000000000000000000000000±∞0或10000000000000000000000011111111NaN0或1非0的任意值11111111非規(guī)格化數(shù)0或1非0的任意值00000000字符串形式把一個(gè)十進(jìn)制數(shù)看作一個(gè)字符串，每一個(gè)字符用一個(gè)字節(jié)表示，采用ASCⅡ碼。兩種表示形式前分隔數(shù)字串符號(hào)位占用單獨(dú)一個(gè)字節(jié)，且位于數(shù)字位之前。正號(hào)“＋”：2BH負(fù)號(hào)“－”：2DH3.3十進(jìn)制數(shù)串的表示十進(jìn)制數(shù)串的表示

例如：＋147

－2356后嵌入數(shù)字串符號(hào)位不單獨(dú)占用一個(gè)字節(jié)，而是與最低數(shù)位一起編碼。若符號(hào)為“＋”，則最低數(shù)位0～9的編碼不變，仍然為其ASCⅡ碼；若符號(hào)為“－”，則最低數(shù)位0～9的編碼為40H加上其ASCⅡ碼，變?yōu)?0H～79H。十進(jìn)制數(shù)串的表示

例如：＋147

－2356壓縮十進(jìn)制數(shù)串用一個(gè)字節(jié)表示兩位十進(jìn)制數(shù)，每一位十進(jìn)制用BCD碼表示，符號(hào)當(dāng)作數(shù)位一樣看待，放在最低數(shù)值位之后。正號(hào)“＋”用1100表示，負(fù)號(hào)“－”用1101表示。十進(jìn)制數(shù)串的表示要求數(shù)的總位數(shù)（包含一位符號(hào)）必須為偶數(shù)，否則在最高位之前補(bǔ)一個(gè)“0”。

例如：＋147

－2356數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼：指那些能夠發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤或自動(dòng)糾正錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)編碼，又叫“檢錯(cuò)糾錯(cuò)編碼”。實(shí)現(xiàn)原理在正常編碼的基礎(chǔ)上，按某種規(guī)則增加一些校驗(yàn)位來形成校驗(yàn)碼，因此形成的校驗(yàn)碼會(huì)滿足一定的規(guī)律。如果檢測到某一編碼不滿足這個(gè)規(guī)律了，那它肯定出錯(cuò)了。常用的數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼奇偶校驗(yàn)碼、海明校驗(yàn)碼、循環(huán)冗余校驗(yàn)碼3.4數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼奇偶校驗(yàn)碼的編碼方法在n位有效信息位的最前面或最后面增加一位二進(jìn)制校驗(yàn)位P，形成n＋1位的奇偶校驗(yàn)碼。如果n＋1位的奇偶校驗(yàn)碼中“1”的個(gè)數(shù)為奇數(shù)，則稱為奇校驗(yàn)。如果“1”的個(gè)數(shù)為偶數(shù)，則稱為偶檢驗(yàn)。例如：①8位二進(jìn)制信息00101011

奇校驗(yàn)碼：001010111

偶校驗(yàn)碼：001010110②8位二進(jìn)制信息00101010

奇校驗(yàn)碼：001010100

偶校驗(yàn)碼：0010101013.4.1奇偶校驗(yàn)碼數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼

設(shè)n位有效信息位：XnXn-1…X2X1

其后增加一位二進(jìn)制校驗(yàn)位：P

那么它們之間的關(guān)系為：

奇校驗(yàn)：

偶校驗(yàn)：奇偶校驗(yàn)碼的校驗(yàn)方法如果奇校驗(yàn)碼中“1”的個(gè)數(shù)為偶數(shù)，或者偶校驗(yàn)碼中“1”的個(gè)數(shù)為奇數(shù)，則編碼出錯(cuò)了。

數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼校驗(yàn)方程奇校驗(yàn)：

偶校驗(yàn)：如果E＝0，則編碼正確；如果E＝1，則編碼出錯(cuò)。

奇偶校驗(yàn)碼只能發(fā)現(xiàn)一位或奇數(shù)個(gè)位出錯(cuò)，不能發(fā)現(xiàn)偶數(shù)個(gè)位同時(shí)出錯(cuò)。不能糾正錯(cuò)誤。數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼實(shí)現(xiàn)原理在n位有效信息位中增加k位校驗(yàn)位，形成一個(gè)n＋k位的編碼；把編碼中的每一位分配到k個(gè)奇偶校驗(yàn)組中；每一組只包含一位檢驗(yàn)位，組內(nèi)按照奇校驗(yàn)或偶校驗(yàn)的規(guī)則求出該組中的校驗(yàn)位。在海明校驗(yàn)碼中，有效信息位的位數(shù)n與校驗(yàn)位數(shù)k滿足如下關(guān)系：

2k－1≥n＋k3.4.2海明校驗(yàn)碼數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼海明校驗(yàn)碼中有效信息位數(shù)與校驗(yàn)位數(shù)的關(guān)系n最小k值n最小k值1～45～1112～2634527～5758～11967數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼校驗(yàn)碼的編碼方法海明校驗(yàn)碼的編碼過程可分3個(gè)步驟進(jìn)行。確定有效信息位與校驗(yàn)位在編碼中的位置最終形成的n＋k位海明校驗(yàn)碼

Hn＋kHn＋k-1…H2H1各位的位號(hào)按從右到左的順序

1，2，…，n＋k

每個(gè)校驗(yàn)位Pi所在的位號(hào)：2i-1

（i＝1，2,…，k）有效信息位按原排列順序依次安排在其它位置上數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼例如：設(shè)7位有效信息位：X7X6X5X4X3X2X1

n＝7校驗(yàn)位位數(shù)k＝4

構(gòu)成的海明校驗(yàn)碼：11位

4個(gè)校驗(yàn)位P4P3P2P1應(yīng)分別位于位號(hào)為2i-1的位置上，i＝1，2,3，4，即位號(hào)為20、21、22、23。11位海明校驗(yàn)碼的編碼排列為：位號(hào)：111098765432

1

編碼：H11H10H9H8H7H6H5H4H3H2H1X7X6X5P4X4X3X2P3X1P2

P1數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼將n＋k位海明校驗(yàn)碼中的每一位分到k個(gè)奇偶校驗(yàn)組中。分組的方法如下：將校驗(yàn)碼中的每一位的位號(hào)M寫成k位二進(jìn)制數(shù)的形式：Mk-1Mk-2…M1M0對(duì)于編碼中的任何一位HM，依次按從右至左（即從低位到高位）的順序查看其Mk-1Mk-2…M1M0的每一位Mj(j＝0，1,…k-1)，若該位為“1”，則將HM分到第j組。上面的例子共分為4組。數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼11位海明校驗(yàn)碼的分組結(jié)果

位號(hào)1110987654321位號(hào)對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)10111010100110000111011001010100001100100001編碼X7X6X5P4X4X3X2P3X1P2P1第0組X7X5X4X2X1P1第1組X7X6X4X3X1P2第2組X4X3X2P3第3組X7X6X5P4數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼根據(jù)分組結(jié)果，每一組按奇校驗(yàn)或偶校驗(yàn)求出校驗(yàn)位，形成海明校驗(yàn)碼。若采用奇校驗(yàn)，則每一組中“1”的個(gè)數(shù)為奇數(shù)；若采用偶校驗(yàn)，則每一組中“1”的個(gè)數(shù)為偶數(shù)。

在上面的例子中：

采用奇校驗(yàn)采用偶校驗(yàn)

數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼例

在上面的例子中，若7位有效信息位為

X7X6X5X4X3X2X1＝1001101求其海明校驗(yàn)碼。解：若采用奇校驗(yàn)，則：將這些校驗(yàn)位與有效信息位一起排列，可得11位海明校驗(yàn)碼為：

10001101110數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼若采用偶校驗(yàn)，則：將這些校驗(yàn)位與有效信息位一起排列，可得11位海明校驗(yàn)碼為：

10011100101數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼檢驗(yàn)碼的校驗(yàn)方法校驗(yàn)的方法將n＋k位海明校驗(yàn)碼按編碼時(shí)采用的方法，重新再分成k個(gè)組。奇校驗(yàn)：每一組中“1”的個(gè)數(shù)應(yīng)該為奇數(shù)偶校驗(yàn)：每一組中“1”的個(gè)數(shù)應(yīng)該為偶數(shù)如果不滿足，則表示該校驗(yàn)碼出錯(cuò)了。具體實(shí)現(xiàn)在分成的k個(gè)組中，將每一組中所有的信息位異或起來，得到k位校驗(yàn)結(jié)果Ek-1Ek-2…E1E0。（指誤字）數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼若奇校驗(yàn)中＝00…00

或偶校驗(yàn)中

Ek-1Ek-2…E1E0

＝00…00

則該校驗(yàn)碼正確，沒有出錯(cuò)。否則結(jié)果有錯(cuò)，這時(shí)或Ek-1Ek-2…E1E