計算機系統概念

2021-10-22 23:42:05 字數 2026 閱讀 5227

資料的機器級表示與處理

數值資料的表示

定點數的編碼表示、整數的表示、無符號整數、帶符號整數、浮點數的表示

c語言程式的整數型別和浮點數型別

轉換的概念在資料表示中的反映

數值資料表示的三要素

進製記數制

定、浮點表示

如何使用二進位制編碼

進製記數制

十進位制、二進位制、十六進製制、八進位制以及互相轉換

定/浮點表示(解決小數問題)

定點整數、定點小數

浮點數(可以用乙個定點小數和乙個定點整數來表示)

頂點數的編碼(解決正負問題)

原碼、補碼、反碼、移碼(反碼很少用)

整數都採用補碼表示,浮點數的尾數用原碼定點小數表示

補碼—模運算

+和-統一

乙個負數的補碼等於對應正數補碼的「各位取反、末位加一」

補碼的定義假設補碼有n位

[x]補=2n+x (-2n-1

<=x<2n-1,mod2n)

x是真值,[x]補是機器數

unsigned integer(無符號整數)

機器中字的位排序順序有兩種方式

——高到低從左到右

——高到低從右到左

高位到低位多採用從左往右排序

無符號數最大值大於位數相同的帶符號整數的最大值。

總是整數,所以很多時候就簡稱為「無符號數」

計算機必須能處理正數和負數,msb表示數符。

為什麼補碼表示所有帶符號數

補碼運算系統是模運算系統,加減運算統一。

數0的表示唯一,方便使用

比原碼和反碼多表示乙個最小負數

科學計數法浮點數

十進位制數。例:

二進位制數,例:

規格化形式:小數點前就一位非0數。

對尾數和指數分別編碼就可以表示乙個浮點數。(實數)

32位浮點數格式的規格化數的表示範圍

第0位表示數符,1-8位移碼表示階碼e(偏置常數128)9-31位為24位二進位制原碼小數表示尾數數值部分m,規格化尾數小數點後第一位總是1,故規定第一位預設「1」不明顯表示出來,這樣就可以用23個數表示24位尾數。

規格化數:

因為原碼是對稱的,所以其表示範圍關於原點對稱。

機器0:尾數為0或落在下溢區的數

浮點數範圍比定點數大,但數的個數沒變多,故數之間變得更稀疏,且不均勻。

ieee 754標準

規格化數:

s 1表示負;0表示正。

階碼/指數編碼

sp規格化數階碼範圍,用全0和全1表示特殊值。

單精度小數偏移值127,雙精度小數偏移值1023.

尾數:規格化尾數最高位1,隱含表示,省1位

階碼為0尾數為0,表示0;

階碼全是1,尾數為0是符號位為0是+∞,符號位為1,階碼全是1,尾數是0,為-∞。

階碼全是1尾數任意,表述非數nan;

階碼為0.尾數為任意數,表示非規格化數

計算機系統

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