16. Типы и форматы операндов. Числа в форме с плавающей запятой. Разрядность основных форматов числовых данных.

Пример.

Для представления чисел в машинном слове выделяют группы разрядов для изображения мантиссы, порядка, знака числа и знака порядка: а) представление чисел в формате полуслова

 

б) представление чисел в формате слова

Наиболее типично представление ЧПТ в формате слова (32 разряда).Таким образом числа с плавающей точкой позволяют увеличить диапазон обрабатываемых чисел, но при этом точность изображения чисел определяется только разрядами мантиссы и уменьшается по сравнению с числами с фиксированной точкой. При записи числа в формате слова диапазон представимых чисел будет от -1·2¹²⁷ до 1·2¹²⁷ (2¹²⁷10³⁸), а точность определяться мантиссой, состоящей из 23 разрядов. Точность может быть повышена путем увеличения количества разрядов мантиссы. Это реализуется путем представления чисел с так называемой двойной точностью (используется формат двойного слова):

17. Типы и форматы операндов. Упакованные целые числа. Упакованные числа в форме с плавающей запятой.

У пакованные целые числа

В АСК современных микропроцессоров имеются команды, оперирующие целыми числами, представленными в упакованном виде. Формат предполагает упаковку в пределах достаточно длинного слова (обычно 64-разрядного) нескольких небольших целых чисел, а соответствующие команды обрабатывают все эти числа параллельно. Предусмотрены три формата (рис. 4.8): упакованные байты (восемь 8-разрядных чисел); упакованные слова (четыре 16-разрядных числа) и упакованные двойные слова (два 32-разрядных числа).

Как представляются десятичные числа, числа в форме с плавающей запятой и упакованные числа в форме с плавающей запятой, а также форматы этих чисел студентам необходимо изучить самостоятельно.

Р азрядность основных форматов числовых данных

Данные, представляющие в ВМ числовую информацию, могут иметь фиксированную или переменную длину. Операционные устройства вычислительных машин, как правило, рассчитаны на обработку кодов фиксированной длины.

На рис. 4.10 приводятся усредненные данные о частоте использования основньх форматов чисел, полученные в ходе выполнения пакета тестовых программ.

18. Типы команд. Команды: пересылки данных, работы со строками, simd.

Разные ВМ могут иметь в своих системах команд различные типы операций. Несмотря на это выделяют основные типы команд:

1) команды пересылки данных;

2) команды арифметической и логической обработки;

3) команды работы со строками;

4) команды SIMD;

5) команды преобразования;

6) команды ввода/вывода;

7) команды управления системой;

8) команды управления потоком команд.

1. Команды пересылки данных

В таких командах долж­на содержаться следующая информация:

1) адреса источника и получателя операндов;

2) длина подлежащих пересылке данных (обычно в байтах или словах), заданная явно или косвенно;

3) способ адресации каждого из операндов.

2. Команды арифметической и логической обработки

В данную группу входят команды, обеспечивающие арифметическую и логичес­кую обработку информации в различных формах ее представления. Для каждой формы представления чисел (целые числа, с плавоющей запятой и т.п.) в АСК обычно предусматривается некий стандарт­ный набор операций.

Помимо вычисления результата выполнение арифметических и логических операций сопровождается формированием в АЛУ признаков (флагов), характе­ризующих этот результат.

К командам этой группы относят:

операции с целыми числами

операции с числами в форме с плавающей запятой

логические операции

операции сдвигов

операции с десятичными числами

3. Команды работы со строками

Для работы со строками в АСК обычно предусматриваются команды, обеспечивающие перемещение, сравнение и поиск строк.

4. Команды SIMD

В отличие от обычных команд, оперирующих двумя числами, SIMD-команды обрабатывают сразу две группы чисел (в принципе их можно называть групповыми командами). Операнды таких команд обычно представлены в одном из упакованных форматов.