计组笔记_chapter2

计组笔记_chapter2

三月 23, 2022

IEEE浮点表示

规格化表示:
规格化

特殊的浮点数
特殊的浮点数

浮点数表示的范围
浮点数表示的范围

小结:
对32位浮点数N:
◼ 若0 < E < 255,则
N = (-1)s ×1.M ×2
E-127 ,规格化数表示
◼ 若E = 0且M = 0,则
N = (-1)s 0,机器+0、-0表示
◼ 若E = 0且M ≠ 0,则
N = (-1)s × 0.M× 2
1-127 ,非规格化数表示
◼ 若E= 255且M = 0,则
N=(-1)s∞(正无穷大,负无穷大)
◼ 若E = 255且M ≠ 0,则
N = NaN,非数NaN(Not a Number)

十进制小数转二进制:
十进制的小数转换为二进制,主要是小数部分乘以2,取整数部分依次从左往右放在小数点后,直至小数点后为0。

ACSII码

数字:48(0011 0000)~ 57(0011 1001) +10-1
大写字母:65(0100 0001)~90(0101 1010) +26-1
小写字母:97(0110 0001)~122(0111 1010) +26-1

存储器中的字节序

每个字节内部的顺序都是固定的,仅需考虑多个字节的字节间关系

  • 小端方式Little Endian
    • 低字节存放在小地址处,即低字节在前高字节后
      x86处理器
  • 大端方式Big Endian
    • 低字节存放在大地址处,即高字节在前低字节后
      SPARC处理器,IBM Power处理器

补码

证明补码减法

溢出

整数溢出

正溢:运算结果为正,且超出机器所能表示的范围
负溢:运算结果为负,且超出机器所能表示的范围
整数溢出

小数溢出

上溢:结果的绝对值大于机器所能表示的最大绝对值(+∞,-∞)
(overflow)
下溢:结果的绝对值小于机器所能表示的最小绝对值 ( 机器零 )
(underflow)
小数溢出

检测方法

  1. 双符号位法,又称变形补码,或者模四补码
    双符号位的补码也遵循加法法则。
    在计算中:
    两个符号位均参加运算
    最高符号位上产生的进位要丢掉

    溢出检测规则:
    ◆两数相加后,结果的符号位出现“01”或“10”两种情况时,表示发生溢出(也就是最高的两位异或
    ◆最高符号位永远表示结果的正确符号

  2. 单符号位
    溢出的逻辑表达式为
    $V=C_f⊕C_0$
    $C_f$为符号位产生的进位,$C_0$为最高有效位产生的进位

定点乘法运算算法

原码一位乘法运算

无符号的阵列乘法

有符号的阵列乘法

补码一位乘法运算(不要求)
原码两位乘法运算(不要求)
直接补码并行乘法(不要求)