Trắc nghiệm, bài giảng pptx các môn chuyên ngành Y dược và các ngành khác hay nhất có tại “tài liệu ngành Y dược hay nhất”; https://123doc.net/users/home/user_home.php?use_id=7046916. Slide bài giảng môn tổ chức và kiến trúc máy tính ppt dành cho sinh viên chuyên ngành công nghệ - kỹ thuật và các ngành khác. Trong bộ sưu tập có trắc nghiệm kèm đáp án chi tiết các môn, giúp sinh viên tự ôn tập và học tập tốt môn tổ chức và kiến trúc máy tính bậc cao đẳng đại học chuyên ngành công nghệ - kỹ thuật và các ngành khác
Trang 2 Hai mối quan tâm chính cho số học máy tính là cách
mà trong đó số được đại diện (định dạng nhị phân)
và các thuật toán được sử dụng cho các phép tính
số học cơ bản (cộng, trừ, nhân, chia) Hai cân nhắc
áp dụng cả hai để nguyên và dấu chấm động số học.
số dấu chấm động được thể hiện là một con số (significand) nhân với một hằng số (cơ sở) được nâng một số quyền lực số nguyên (số mũ) Số dấu chấm động điểm có thể được sử dụng để đại diện cho con số rất lớn và rất nhỏ.
Hầu hết các bộ vi xử lý thực hiện các tiêu chuẩn IEEE 754 đại diện cho dấu chấm động và dấu chấm động số học IEEE 754 định nghĩa cả hai phiên bản 32-bit và một định dạng 64-bit.
Trang 39.1 Arithmetic and Logic Unit (ALU)
ALU là một phần của máy tính mà thực hiện phép tính số học và logic hoạt động trên dữ liệu.
Tất cả các yếu tố khác của các đơn vị máy tính hệ thống kiểm soát, thanh ghi, bộ nhớ, I/O-đang có chủ yếu để đưa dữ liệu vào ALU cho nó xử lý và sau đó để lấy kết quả trở ra.
Một ALU và, thực sự, tất cả các linh kiện điện tử trong máy tính dựa trên việc sử dụng các thiết bị kỹ thuật số logic đơn giản
mà có thể lưu trữ số nhị phân và thực hiện
Trang 49.1 Arithmetic and Logic Unit (ALU)
Hình 9.1 cho thấy, trong điều kiện chung, làm thế nào ALU được kết nối với phần còn lại của
bộ xử lý.
Dữ liệu được đưa cho ALU trong thanh ghi và kết quả của một hoạt động được lưu trong thanh ghi
Những thanh ghi này là địa điểm lưu trữ tạm thời trong bộ vi xử lý được kết nối bởi các đường dẫn tín hiệu tới ALU
ALU cũng có thể thiết lập cờ như là kết quả của một hoạt động
Các giá trị cờ cũng được lưu trữ trong thanh ghi trong bộ vi xử lý.
Trang 59.1 Arithmetic and Logic Unit (ALU)
Ví dụ, một lá cờ lỗi tràn được thiết lập để 1 nếu kết quả của một sự tính toán vượt quá độ dài của thanh ghi vào
đó nó sẽ được lưu trữ.
Bộ điều khiển cung cấp tín hiệu điều khiển các hoạt động của ALU và sự chuyển động của các dữ liệu vào và ra của ALU.
Hình 9.1 Đầu vào và đầu ra ALU
Trang 79.2.1 phương pháp Biểu diễn dấu lượng
Trong hệ thống số nhị phân, số lượng tùy ý
có thể được biểu diễn chỉ với các chữ số không và một, dấu trừ, chu kì, hoặc chấm cơ số.
-1101,01012 = -13,312510
Đối với mục đích lưu trữ và xử lý máy tính, tuy nhiên, ta không có lợi ích từ dấu trừ và chu kì.
Chỉ số nhị phân (0 và 1) có thể được sử dụng
để đại diện cho số.
Trang 89.2.1 phương pháp Biểu diễn dấu lượng
Nếu chúng ta được giới hạn cho các số nguyên không âm, biểu diễn là đơn giản.
Một 8-bit từ có thể đại diện cho các số từ 0 đến
255, trong đó có
00000000 = 0 00000001 = 1
10000000 = 128 11111111 = 255
Nói chung, nếu một n-bit chuỗi các số nhị phân a n-1 a n-2… a 1 a 0 được hiểu như là một số nguyên không dấu A, giá trị của nó là
Trang 99.2.1 phương pháp Biểu diễn dấu lượng
Có một số quy ước thường được sử dụng để đại diện cho số nguyên âm cũng như số dương, tất cả đều liên quan đến việc xử lý đáng chú ý nhất (ngoài cùng bên trái) bit trong các từ như là một bit dấu.
Nếu bit dấu là 0, số là dương; nếu bit dấu là 1,
số là âm
Các hình thức đơn giản nhất của biểu diễn mà
sử dụng một dấu hiệu là đại diện dấu chỉ độ lớn.
Trong một từ n-bit, bìa phải n-1 bit giữ tầm quan trọng của các số nguyên
Trang 11 Bảng 9.1 điểm nổi bật đặc điểm chính của biểu diễn bù 2 và số học
Trang 14 Đây là quy ước được sử dụng trong biểu diễn
bù 2, các biểu thức sau đây cho số âm:
(9.2)
Trang 179.2.3 Chuyển đổi giữa các độ dài Bit khác nhau
Đó là đôi khi mong muốn có một số nguyên n-bit và lưu trữ nó trong m bit, trong đó m> n
Trong dấu lượng, điều này là dễ dàng thực: chỉ cần di chuyển các bit dấu đến vị trí tận cùng bên trái mới và điền vào với số không
Thủ tục này sẽ không làm việc cho bù 2 cho
số nguyên âm.
Trang 189.2.3 Chuyển đổi giữa các độ dài Bit khác nhau
Thay vào đó, các quy tắc cho bù 2 cho số nguyên là để di chuyển các bit dấu đến vị trí tận cùng bên trái mới và điền vào các bản sao của các bit dấu.
Đối với số dương, điền vào với số không, và cho số âm, điền vào với số 1 Điều này được gọi là mở rộng dấu
Trang 20 Trong ký hiệu bổ sung bù 2, đối của một số nguyên có thể được hình thành với các nguyên tắc sau đây:
1 Lấy bù Boolean của mỗi bit của số nguyên (bao gồm cả bit dấu) tức là, thiết lập mỗi 1-0 và mỗi 0-1
2 Xử lý kết quả là một số nguyên nhị phân không dấu, cộng thêm 1
Trang 21 quá trình hai bước này được gọi là hoạt động
bù của hai, khi lấy bù của một số nguyên của hai.
Theo mặc định, các đối của đối của một con
số là chính nó:
Trang 22do vậy giá trị của nó là
Bây giờ thành sự bổ sung Bitwise, a n-1 a n-2 …a 0
và kết quả này là một số nguyên không dấu, cộng thêm 1 Cuối cùng, giải thích các kết quả chuỗi n bit của số nhị phân như một bù 2 của số nguyên B, do vậy giá trị của nó là
Bây giờ, chúng ta muốn A = B, có nghĩa là A +
B = 0
Trang 23 Ngoài ra, bù 2 được minh họa trong hình 9.3.
cộng tiếp tục, nếu như hai số là số nguyên không dấu.
Nếu kết quả của các phép toán là dương, ta nhận được một số dương dưới dạng số bù 2, là giống như hình thức dùng phần dương của số nguyên
Nếu kết quả của phép toán này là số âm chúng
ta có được một số âm dưới hình thức bù 2
Lưu ý rằng, trong một số trường hợp, có một bit thực hiện vượt ra ngoài phần cuối của từ đó thì được bỏ qua.
Trang 25 Khi tràn xảy ra, ALU phải báo hiệu thực tế này
để không có sự tính toán tìm ra kết quả sai.
Để phát hiện tràn, quan sát các quy tắc sau đây :
Nếu hai số được thêm vào, và cả hai đều dương hay âm cả, sau đó tràn xảy ra khi và chỉ khi kết quả có dấu ngược lại
Trang 30 9.4 Floating Point Representation (Reference)
Architecture Designing for Performance (8th Edition), William Stallings, Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ 07458.