31. Представление чисел в форме с плавающей точкой
Машинным изображением числа называется его представление в разрядной сетке ЭВМ. Числа в ЭВМ могут быть представлены в 2-х формах: с фиксированной или плавающей точкой. При этом используется определенное число двоичных разрядов. Каждый разряд в ЭВМ реализуется некоторым техническим устройством. Триггер имеет 2 устойчивых состояния, которым приписывается 0 или 1.
Представление чисел в форме с фиксированной точкой соответствует естественной.
Форме с фиксированной точкой в разрядной сетке выделяется строго определенное число разрядов для целой и дробной частей числа.
Для знака числа 0 – «+», 1 – «-».
Сама запятая никак не отображается, но ее место строго фиксировано т учитывается при выполнении всех операций с числами.
Если точка находится перед старшим разрядом, то это дробные числа. Если точка находится после младшего разряда, то это целые числа.
Достоинства:
Простота логической и управляющей реализации операций над ними.
Однако, велика вероятность переполнения разрядной сетки, поэтому используется для выполнения специальных задач, где известны диапазоны изменения чисел (чаще всего целых), а также для операций над двоичными числами.
32. Представление чисел в форме с фиксированной точкой
Машинным изображением числа называется его представление в разрядной сетке ЭВМ. Числа в ЭВМ могут быть представлены в 2-х формах: с фиксированной или плавающей точкой. При этом используется определенное число двоичных разрядов. Каждый разряд в ЭВМ реализуется некоторым техническим устройством. Триггер имеет 2 устойчивых состояния, которым приписывается 0 или 1.
Основной формой представления чисел в ЭВМ является форма с плавающей точкой.
m – мантисса числа |m|<1 (дробное)
p – порядок числа, всегда целое
В разрядной сетке выделяется определенное количество разрядов для хранения мантиссы и порядка с их значениями.
Основание системы счисления – 2 – нигде не хранится, но используется при вычислениях
Для каждого числа существует множество нормальных форм, поэтому при увеличении порядка происходит сдвиг мантиссы, младшие разряды мантиссы могут выйти за пределы разрядной сетки. Это уменьшает точность представления числа. Для представления чисел с плавающей запятой используется нормализованная форма записи. Нормализованная форма – первая цифра мантиссы значащая.
Плюсы:
Диапазон представления чисел значительно шире, относительная погрешность ниже. Однако, устройство реализующее операции с такими числами характеризует большую сложность и меньшее быстродействие. Это объясняется необходимостью нормализации выравнивания порядков и т.д., поэтому на помощь процессору начиная с 386 серии пришел математический сопроцессор.
33. Принципы и режимы работы эвм
Принципы функц-ния ЭВМ:
перед началом решения задачи в ЗУ через УВВ запис-ся программа (в виде маш. кодов, команд) и подлежащие оьработке данные,
с ЗУ последовательно считыв-ся коды команд,
при отыскании очередного кода по нему опред-ся место нахождения соответств-х данных,
данные извлекаются из ЗУ и процессор выполняет над ним предписанную командой операцию,
результат записывается в ЗУ,
находится код след-щей команды.
Принцип прогр-го упр-ния работы ЭВМ основывается на:
применение двоичных записей команд и числовых данных
хранение данных в иерарх-ки организов-й памяти
выполнение всех операций в едином АЛУ
Режимы работы ЭВМ:
Однопрограммный: вып-ся не более одной программы пользователя, загрузка техн-х ср-в на 60%;
Режим мультипрограммирования: одноврем-но выполняется несколько программ обработки данных, причем выполнение одной из программ осуществл-ся в вынужденные перерывы в выполнении других;
Режим разделения времени: также мультипрогр-й режим, при котором ресурсы ЭВМ предоставляются каждой программе длительностью и последовательностью, которые опред-ся самой сис-мой с целью оптималтного использования всех рес-сов ЭВМ;
Режим реального времени: обеспеч-ся взаимодействие ЭВМ с внешними по отношению к ней процессами в темпе, соизмеримом со скоростью протекания всех процессов.
Режим пакетной обработки: выполнение опред-ной совокупности заданий, при котором эти задания выполн-ся автоматически без синхронизации с событиями, происходящими вне ЭВМ.