期末速成 ——计算机组成原理(2)数值的表示与运算

2024-06-01 02:36

本文主要是介绍期末速成 ——计算机组成原理(2)数值的表示与运算,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

目录

一、定点数的表示

(一)无符号数和有符号数的表示

(二)机器数的定点表示

(三)原码、补码、反码、移码

(1)原码表示法

二、浮点数的表示

三、溢出判断

(一)采用一位符号位

(二)采用双符号位

四、数据的存储和排列


计算机组成原理的计算机都是以冯诺依曼体系结构为基础的,因此计算机中的数值是用二进制表示

一、定点数的表示


(一)无符号数和有符号数的表示

在计算机中参与运算的机器数有两大类:无符号数和有符号数。

1)无符号数.全部二进制位均为数值位,没有符号位,相当于数的绝对值。若机器字长为8位,则数的表示范围为0~2^{8}-1,即0~255。

2)有符号数.在机器中,数的“正”负”号是无法识别的,有符号数用“0’表示“正”号,用“1”表示“负”号,二进制数的最高位为符号位.

(二)机器数的定点表示

1)定点小数:定点小数是纯小数,约定小数点位置在符号位之后、有效数值部分最高位之前

2)定点整数:定点整数是纯整数,约定小数点位置在有效数值部分最低位之后

(三)原码、补码、反码、移码

(1)原码表示法

用机器数的最高位表示该数的符号,其余的各位表示数的绝对值

若字长为8位,X_{1}=+0.1101X_{2}=-0.1101

[X_{1}]=0.1101000[X_{2}]=-1.1101000

若字长为n+1,则原码小数的表示范围为 -(1-2^{-n})\leq X\leq 1-2^{-n}(关于原点对称) 

若字长为8位,X_{1}=+1110X_{2}=-1110

[X_{1}]=0.0001110[X_{2}]=1.0001110.

若字长为n+1,则原码整数的表示范围为 -2^{n}\leq X\leq 2^{n}-1(关于原点对称)

二、浮点数的表示

E和M都是有符号的定点数,E称为阶码,M称为尾数。可见浮点数由阶码和尾数两部分组成。

浮点数的表示方法类似于科学计数法

180000000=1.8*10^{8},其中,

阶符就表示10的8次方里面的8次方的正负号阶码数值部分就是8.

数符就是1.8前面的符号尾数数值部分就是1.8

三、溢出判断

(一)采用一位符号位

参加操作的两个数符号相同,结果又与原操作数符号不同,则表示结果溢出\

(二)采用双符号位

Ss_{1}Ss_{2}=00:表示结果为正数,无溢出。
Ss_{1}Ss_{2}=01:表示结果为正数,溢出。
Ss_{1}Ss_{2}=10:表示结果为负数,溢出。
Ss_{1}Ss_{2}=11:表示结果为负数,无溢出。

四、数据的存储和排列

大端方式(反着放)按从最高有效字节到最低有效字节的顺序存储数据,即最高有效字节存放在前面;高字节放到低地址
小端方式(顺着放)按从最低有效字节到最高有效字节的顺序存储数据,即最低有效字节存放在前面。高字节放到高地址

这篇关于期末速成 ——计算机组成原理(2)数值的表示与运算的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1019754

相关文章

redis中使用lua脚本的原理与基本使用详解

《redis中使用lua脚本的原理与基本使用详解》在Redis中使用Lua脚本可以实现原子性操作、减少网络开销以及提高执行效率,下面小编就来和大家详细介绍一下在redis中使用lua脚本的原理... 目录Redis 执行 Lua 脚本的原理基本使用方法使用EVAL命令执行 Lua 脚本使用EVALSHA命令

Python位移操作和位运算的实现示例

《Python位移操作和位运算的实现示例》本文主要介绍了Python位移操作和位运算的实现示例,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一... 目录1. 位移操作1.1 左移操作 (<<)1.2 右移操作 (>>)注意事项:2. 位运算2.1

Java Spring 中 @PostConstruct 注解使用原理及常见场景

《JavaSpring中@PostConstruct注解使用原理及常见场景》在JavaSpring中,@PostConstruct注解是一个非常实用的功能,它允许开发者在Spring容器完全初... 目录一、@PostConstruct 注解概述二、@PostConstruct 注解的基本使用2.1 基本代

Golang HashMap实现原理解析

《GolangHashMap实现原理解析》HashMap是一种基于哈希表实现的键值对存储结构,它通过哈希函数将键映射到数组的索引位置,支持高效的插入、查找和删除操作,:本文主要介绍GolangH... 目录HashMap是一种基于哈希表实现的键值对存储结构,它通过哈希函数将键映射到数组的索引位置,支持

Spring Boot中JSON数值溢出问题从报错到优雅解决办法

《SpringBoot中JSON数值溢出问题从报错到优雅解决办法》:本文主要介绍SpringBoot中JSON数值溢出问题从报错到优雅的解决办法,通过修改字段类型为Long、添加全局异常处理和... 目录一、问题背景:为什么我的接口突然报错了?二、为什么会发生这个错误?1. Java 数据类型的“容量”限制

Spring Boot循环依赖原理、解决方案与最佳实践(全解析)

《SpringBoot循环依赖原理、解决方案与最佳实践(全解析)》循环依赖指两个或多个Bean相互直接或间接引用,形成闭环依赖关系,:本文主要介绍SpringBoot循环依赖原理、解决方案与最... 目录一、循环依赖的本质与危害1.1 什么是循环依赖?1.2 核心危害二、Spring的三级缓存机制2.1 三

C#中async await异步关键字用法和异步的底层原理全解析

《C#中asyncawait异步关键字用法和异步的底层原理全解析》:本文主要介绍C#中asyncawait异步关键字用法和异步的底层原理全解析,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一... 目录C#异步编程一、异步编程基础二、异步方法的工作原理三、代码示例四、编译后的底层实现五、总结C#异步编程

Go 语言中的select语句详解及工作原理

《Go语言中的select语句详解及工作原理》在Go语言中,select语句是用于处理多个通道(channel)操作的一种控制结构,它类似于switch语句,本文给大家介绍Go语言中的select语... 目录Go 语言中的 select 是做什么的基本功能语法工作原理示例示例 1:监听多个通道示例 2:带

鸿蒙中@State的原理使用详解(HarmonyOS 5)

《鸿蒙中@State的原理使用详解(HarmonyOS5)》@State是HarmonyOSArkTS框架中用于管理组件状态的核心装饰器,其核心作用是实现数据驱动UI的响应式编程模式,本文给大家介绍... 目录一、@State在鸿蒙中是做什么的?二、@Spythontate的基本原理1. 依赖关系的收集2.

Java编译生成多个.class文件的原理和作用

《Java编译生成多个.class文件的原理和作用》作为一名经验丰富的开发者,在Java项目中执行编译后,可能会发现一个.java源文件有时会产生多个.class文件,从技术实现层面详细剖析这一现象... 目录一、内部类机制与.class文件生成成员内部类(常规内部类)局部内部类(方法内部类)匿名内部类二、