计算机组成原理课件—运算方法与运算器.pptxVIP

;主要内容;数据表示;数据表示;C语言程序中的整数;数据表示;数据表示;例如，若 int i = 0存放在内存100号单元，则用“取数”指令访问100号单元取出 i 时，必须清楚i的4个字节是如何存放的。;Example 1: Memory layout of a number ABCDH located in 1000;;浮点表示;浮点表示;浮点表示;浮点表示;浮点表示;浮点表示;IEEE754浮点数的范围;运算方法;定点运算器;16位算术逻辑单元ALU;32位ALU逻辑方框图 ;64位组间先行进位ALU;阵列乘法器的实现;除法规则-不恢复余数的除法;原码除法举例;举例：7/3=? (-7)/3=?;举例：-9/2;快速除法器;某机器字长为16 位，下列几种情况所能表示的数的范围是什么？ ① 无符号整数 ② 原码定点小数 ③ 补码定点小数 ④ 补码定点整数 ⑤ 下述格式的浮点数（基为2，移码的偏置常数为128） 答案： ① 无符号整数：0―216-1 ② 原码定点小数：-(1-2-15)― +(1-2-15) ③ 补码定点小数：-1― +(1-2-15) ④ 补码定点整数：-32768―+32767 ⑤ 浮点数：负数：-(1-2-7)x2+127―-2-7x2-128 即：-2-135 正数：+2-135―(1-2-7)x2+127;假定一个变量的值为4098，分别用32 位2-补码和IEEE754 单精度浮点格式表示该变量（结果用十六进制表示），并说明哪段二进制序列在两种表示中完全相同，为什么一定相同。 答案： 4098 =+1 0000 0000 0010B = +1. 0000 0000 001x212 32 位2-补码形式为：0000 0000 0000 0000 0001 0000 0000 0010 ） IEEE754 单精度格式为：00000 0000 0010 0000 0000 000 ） 红色部分为相同序列，因为不管数整数还是小数，其有效数字应该一致！;假定在一个程序中定义了变量x、y 和i，其中，x 和y 是float 型变量（用IEEE754 单精度浮点数表示），i 是16 位short 型变量（用补码表示）。程序执行到某一时刻，x=-0.125、y=7.5、i=100，它们都被写到了主存（按字节编址），其地址分别是100，108 和112。请分别画出在大端机和小端机上变量x、y 和i 在内存的存放情况。 答案： -0.125=-0.001B = -1.0 x 2-3 x 在机器内部的机器数为：100…0 (BE000000H) 7.5=+111.1B= +1.111 x 22 y 在机器内部的机器数为：011100…0 (40F00000H) 100=64+32+4=1100100B i 在机器内部表示的机器数为：0000 0000 0110 0100（0064H） 大端机 小端机 地址 内容 内容 100 BEH 00H 101 00H 00H 102 00H 00H 103 00H BEH 108 40H 00H 109 F0H 00H 110 00H F0H 111 00H 40H 112 00H 64H 113 64H 00H;异常输出（len=0）;假定int i=1234567890； float f=110；;例题;浮点运算;例题; 假定变量i 是一个32 位的int 型整数，f 和d 分别为float 型（32 位）和double 型（64位）实数。x、y、z 是float 型（32 位）或double 型（32 位）实数。分析下列各布尔表达式，说明结果是否在任何情况下都是“true”？ 1) i == (int) ((double) i) 2) f == (float) ((int) f) 3) f == (float) ((double) f) 4) d == (double) ((float) d) ;已知在一个C 语言程序中定义了两个int 类型的变量x, y 和z，x=32766，y= -20。 请按计算机内部定点数运算规则计算：①z = x+y=?， ② z = x-y=? （要求写出 计算过程，并判断结果是否溢出，结果用十进制表示并验证。） 解：计算机内部总是用补码表示定点整数，int 型的变量为16 位整数，所以： x=32766=+111 1111 1111 11102 [x]补=0111 1111 1111 111