8. 快速查表

附录导引

本页保留原讲义速查表与维护区锚点，集中放置常用结论、寄存器速记和后续扩展边界。

参考资料与引用边界

• 整理者：Lumner。
• 课程来源：根据 SYS/ 目录下现有计算机系统基础课件整理。
• 原始讲义文件：note/SYS_计算机系统基础讲义.md。
• 引用边界：附录用于辅助复习，不替代课程正式教材、教师课件或考试要求。

8.1 常用 2 的幂

指数	值
2^8	256
2^10	1024
2^16	65,536
2^20	1,048,576
2^30	1,073,741,824
2^32	4,294,967,296
2^40	1,099,511,627,776
2^64	18,446,744,073,709,551,616

8.2 n 位整数范围

类型	范围
无符号	0 到 2^n - 1
补码有符号	-2^(n-1) 到 2^(n-1)-1

8.3 补码常用结论

-x = ~x + 1
x + ~x = -1
符号扩展：复制最高位
截断：保留低 k 位后重新解释

8.4 浮点特殊编码

exp	frac	含义
0	0	signed zero
0	非 0	denormal
1 到 max-1	任意	normalized
max	0	infinity
max	非 0	NaN

8.5 常用布尔定理

X + 0 = X
X · 1 = X
X + 1 = 1
X · 0 = 0
X + X = X
X · X = X
X + X' = 1
X · X' = 0
X + XY = X
X(X + Y) = X
XY + XY' = X
(XY)' = X' + Y'
(X + Y)' = X'Y'

8.6 常用 RISC-V 寄存器

ABI	编号	用途
zero	x0	常数 0
ra	x1	返回地址
sp	x2	栈指针
gp	x3	全局指针
tp	x4	线程指针
t0-t2	x5-x7	临时
s0/fp	x8	保存寄存器/帧指针
s1	x9	保存寄存器
a0-a7	x10-x17	参数/返回值
s2-s11	x18-x27	保存寄存器
t3-t6	x28-x31	临时

8.7 RISC-V 指令格式速记

R: funct7 | rs2 | rs1 | funct3 | rd | opcode
I: imm[11:0] | rs1 | funct3 | rd | opcode
S: imm[11:5] | rs2 | rs1 | funct3 | imm[4:0] | opcode
B: imm[12|10:5] | rs2 | rs1 | funct3 | imm[4:1|11] | opcode
U: imm[31:12] | rd | opcode
J: imm[20|10:1|11|19:12] | rd | opcode

---

9. 后续扩展区

9.1 后续新增资料的写入规则

为了后续继续添加课件或 PDF，建议保持以下规则：

1. 新文件仍放入 SYS/。
2. 新章节不要重排已有编号，直接追加为 10.x、11.x 等，或在对应主题下增加小节。
3. 每次更新“资料来源”表，记录文件名、主题、页数和新增日期。
4. 图片统一放入 sys_notes_assets/，Markdown 中使用相对路径引用。
5. 如果新增内容属于已有章节，例如流水线、Cache、虚拟内存，可在当前章节末尾加“扩展：xxx”。

9.2 建议预留章节

后续系统课件很可能继续覆盖：

• 单周期 CPU。
• 多周期 CPU。
• 流水线数据通路与控制。
• 流水线冒险：结构冒险、数据冒险、控制冒险。
• Forwarding 与 stall。
• Cache 结构与性能分析。
• 虚拟内存、TLB、MMU。
• 中断、异常、系统调用。
• 操作系统装载与上下文切换。

9.3 更新日志

日期	更新
2026-05-13	根据 SYS/ 当前 8 份 PPTX 生成第一版讲义，加入 7 张稳定配图。