计算机组成原理计算机的运算方法知识点框架

　　一、无符号数和有符号数
　　1。无符号数：0～65535
　　2。有符号数：32768～32767（符号位占一位）
　　3。符号位：0代表正，1代表负
　　二、数的定点表示和浮点表示
　　1。定点表示
　　（1）最高位均为符号位，符号位与数值部分用，或者。隔开
　　（2）当真值为正时，原码、补码、反码相同
　　（3）当真值为负时，符号位都用1表示，数值部分关系是
　　补码原码取反加一
　　反码原码每位取反
　　（4）负补码补码连同符号位在内的每位取反加一
　　2。浮点表示
　　（1）NS（rj）
　　S为尾数（可正可负）
　　j为阶码（可正可负）
　　r是基数（或基值）
　　（2）浮点数的表示形式
　　阶符，。阶码数值部分；数符，。尾数的数值部分
　　（3）阶码的表示范围
　　2（2m1）（12（n））～2〔（2m1）〕（12（n）
　　三、定点运算
　　1。移位运算
　　（1）不论是整数还是负数，移位后其符号位均不变
　　（2）机器数为正时，不论左移还是右移，添补的代码均为0
　　（3）由于负数的反码各位除符号位外与负数的原码正好相反，故移位后所添代码应与原码相反，即全部添1
　　（4）有符号数的移位称为算术移位，无符号数的移位称为逻辑移位
　　（5）逻辑左移时，高位移丢，低位添0；逻辑右移时，地位移丢，高位添0
　　2。加法与减法运算
　　（1）补码加法
　　整数：〔A〕补〔B〕补〔AB〕补（mod2（n1））
　　小数：〔A〕补〔B〕补〔AB〕补（mod2）
　　（2）补码减法
　　整数：〔AB〕补〔A〕补〔B〕补（mod2（n1））
　　小数：〔A〕补〔B〕补〔AB〕补（mod2）
　　（3）溢出判断
　　用一位符号位判断溢出
　　用两位符号位判断溢出
　　3。乘法运算
　　（1）笔算乘法
　　乘法运算可用移位和加法来实现
　　（2）原码乘法
　　一位乘
　　乘积的符号位由两原码符号位异或运算结果决定
　　乘积的数值部分由两数绝对值相乘
　　两位乘
　　用两位乘数的状态来决定新的部分积如何形成
　　（3）补码乘法
　　补码一位乘
　　补码两位乘
　　比补码一位乘的部分积多取1位符号位（共三位）
　　4。除法运算
　　（1）原码除法
　　恢复余数法
　　当余数为负时，需加上除数，将其恢复成原来的余数
　　不恢复余数法（加减交替法）
　　（2）补码除法
　　符号位和数值部分一起参加运算
　　商符在求商过程中自动形成
　　四、浮点四则运算
　　1。浮点加减运算
　　（1）对阶
　　使两操作数的小数点位置对齐
　　（2）尾数求和
　　将对阶后的两个尾数按定点加（减）运算规则进行运算
　　（3）规格化
　　左规：尾数左移一位，阶码减1
　　右规：尾数右移一位，阶码加1
　　（4）舍入
　　0舍1入法
　　恒置1法
　　（5）溢出判断
　　浮点机的溢出与否可由阶码的符号决定
　　2。浮点乘除法运算
　　（1）阶码运算
　　（2）尾数运算
　　浮点乘法尾数运算
　　浮点除法尾数运算
　　五、算数逻辑单元
　　1。ALU电路
　　2。快速进位链
　　（1）并行加法器
　　（2）串行进位链
　　（3）并行进位链（先行进位，跳跃进位）
　　单重分组跳跃进位链
　　双重分组跳跃进位链