2003年中級程式設計師考試日記--上午題（二） (轉)

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年員考試日記————上午題(二)

(9月13日)

一、基礎知識：

1.計算機概述

 (1)1946年，賓夕法尼亞大學的ENIAC(electronic numerical intergrator and computer)

 (2)第一代，1946年-50年代後期，電子管計算機；

  第二代，20世紀50年代後期-60年代中期，電晶體計算機；

  第三代，20世紀60年代中期-70年代初，積體電路計算機；

  第四代，20世紀70年代-70年代後期，大規模積體電路計算機。

 (3)馮.諾伊曼

主 ←→ ALU ←→ I/O裝置     ↑     ↓ 存 ←→ PCU

  ISA 計算機結構

  主存(main memory)存放資料和程式；

  算術邏輯元算單元ALU(arithmetic logical unit)完成二進位制算術和邏輯元算；

  程式控制單元PCU(program control unit)負責解釋和指令；

  I/O(input/output)裝置由PCU控制實現和外部環境和資料。

 (4)計算機系統層次結構

第4層高階語言機器   | 第3層 語言機器   | 第2層 語言機器   | 第1層物理機器(機器語言機器)

2.資料的計算機表示

(1)數制

①有基數r(radix)和x個不同的數碼(symbol)組成的r進位制。

  N=(R_nR_n-1...R₁R₀R_-1...R_-m)_r=R_n*rⁿ+R_n-1*r^n-1+...+R₁*r+R₀+...+R_-m*r^-m；

②十進位制化為r進位制(分開計算)：

  整數部分-----除r取餘；

  小數部分-----乘r取整；

③二/八/十六進位制相互轉換：

  以二進位制為橋樑互化。 

八進位制

1位化3位

二進位制

4位合1位

十六進位制 ←――→ ←――→

3位合1位

1位化4位

④如果一個分數的分母為2的整數次冪，化二進位制時，可以將分子寫成二進位制乘上分母的二進位制(2^-n).

(2)數制資料的表示方法：(表示數量的數制資料和非數制性的符號資料)

①符號位的處理：0:-,1:+；

②原碼: 

 

 →

X   0≤X＜1

[X]_原

{        

 →

1-X   -1＜X≤0

[+0]_原=0.0000,[-0]_原=1.0000；

③補碼：

 

 →

X   0≤X＜1

[X]_補

{        

 →

2+X   -1＜X≤0

[+0]_補=0.0000，[-0]_補=0.0000；

④反碼：

 

 →

X   0≤X＜1

[X]_補

{        

 →

2-2^-n+X   -1＜X≤0

[+0]=0.0000，[-0]=1.1111；

⑤海明碼的概念:

　　海明碼是一種可以糾正一位差錯的編碼。它是利用在資訊位為k位，增加r位冗餘位，構成一個n=k+r位的碼字，然後用r個監督關係式產生的r個校正因子來區分無錯和在碼字中的n個不同位置的一位錯。它必需滿足以下關係式：
　　　　　　　　　2r>=n+1 或 2r>=k+r+1
　　海明碼的編碼為：
　　　　　　　　　　　　R=k/(k+r)
　　式中 k為資訊位位數
　　　　 r為增加冗餘位位數

(海明碼的基本思想：將待傳資訊碼元分成許多長度k的組，其後附加r個監督碼元（也稱校驗位元），構成長為n=k+r位元的分組碼。分組碼中每個校驗位元和某幾個特定的資訊位元構成偶檢驗關係。校驗位元數r必須滿足：2r>=n+1，即2r>=k+r+1.)

⑥格雷碼：

  是一種無權碼，它有多種形式，但共同特點是：任何兩個相鄰的十進位制數的格雷碼僅有一位不同。

⑦8421碼：

  一種常見的二-十進位制有權碼，4位二進位制從高位至低位每位的權分別是2³、2²、2¹、2⁰

⑧5421碼和2421碼：

  都是二-十進位制有權碼，第一個4位二進位制從高位至低位每位的權分別是5、4、2、1，第二個4位二進位制從高位至低位每位的權分別是2、4、2、4。

⑨餘三碼：

  一種無權碼，十進位制數用餘三碼錶示，要比8421碼在二進位制數制上奪3，故稱餘三碼，它可由8421碼加0011得到。

⑩定點數和浮點數：

  定點數是指小數點固定在某個位置上的資料，一般有小數和整數兩種表示形式。定點小數是把小數點固定在資料數值部分的左邊，符號位的右邊；整數是把小數點固定在資料數值部分的右邊。

  浮點數是指小數點位置可浮動的資料，通常以下時表示:

  N=M.R^E

  其中，N為浮點數，M(mantissa)為尾數，E(exponent)為階碼，R(radix)稱為“階的基數”，為一常數，一般是2、8、16。

  浮點數機內表示：

Ms E M 1位 n+1位 m位