【计算机】计算机组成原理

内存排列方式

• 大端模式：高位在前，人类书写数字的模式。
• 小端模式：低位在前，计算机存储数字的模式。

计算机采用小端模式是因为：

1. 低位通常要最先处理，放在内存前面可以更快的读写。
2. 小端模式可以实现不同精度间数字的内存对齐，方便计算。

数字表示方式

整数

1. 原码：最直观的表示方法

   • 表示正数：直接用二进制数表示一个数，1 为有，0 为无
   • 表示负数：最左侧一位表示符号（受小端模式影响），1 为负数，0 为正数

2. 反码：便于负数的实现

   • 表示正数：与原码一致。
   • 表示负数：将对应正数的原码除符号位全部置反。这样设计就可以使负数运算的电路实现与正数一致（例如都是进位为加，而不是相反）

3. 补码：计算机中最常用的表示方法

   • 表示正数：与原码一致。
   • 表示负数：在反码基础上+1。这样设计可以避免重复表示 0（因此负数比正数多表示一个数），并且使负数和正数相加的电路实现与正数相加一致（任何数的补码形式正数和负数相加等于 0）。

原码和反码是补码实现的基础，补码是目前程序中实际使用的表示方式。