计算机系统结构第二章new解析课件

计算机系统结构 第二章 数据表示与指令系统 阿迪达斯三条纹标志是由阿迪达斯的创办人阿迪·达斯勒设计的，三条纹的阿迪达斯标志代表山区，指出实现挑战、成就未来和不断达成目标的愿望。 基本要求 1.领会数据表示与数据结构的关系，自定义数据表示中标志 符数据表示的优点，掌握浮点数的表示方法。 2.了解指令系统中三种面向的寻址方式。理解逻辑地址变换 成物理地址中所采用的静态再定位和动态再定位的方法。基 址寻址和变址寻址的差别。领会信息在主存中按整数边界存 贮的含义、编址要求、存在问题和适用场合。 3.熟练掌握等长码编码、哈夫曼编码和扩展操作码的编码方 法并能针对题目的具体要求设计出比较优化的指令格式。 4.了解改进指令系统所要达到的目标以及所采取的思路和办 法。 5.了解CISC的问题和RISC的优点。 阿迪达斯三条纹标志是由阿迪达斯的创办人阿迪·达斯勒设计的，三条纹的阿迪达斯标志代表山区，指出实现挑战、成就未来和不断达成目标的愿望。 本章的重点和难点 ü本章的重点是：自定义数据表示；浮点数尾数的基值选择； 数的下溢处理方法；寻址方式中的再定位技术；信息在存贮 器中按整数边界存贮的概念；操作码和指令字格式的优化； CISC指令系统的改进途径综述；RISC概念及所采用的基本 技术等。 ü本章的难点是：浮点数尾数基值的选择；操作码和指令字格 式的优化设计。 一、浮点数据表示 阿迪达斯三条纹标志是由阿迪达斯的创办人阿迪·达斯勒设计的，三条纹的阿迪达斯标志代表山区，指出实现挑战、成就未来和不断达成目标的愿望。 一、浮点数据表示 1 定点数计算机的缺点 例如：太阳的重量约为：0.2*1034克； 一个电子的重量约为：0.9*10-27克； 二者相差：1061; 若用定点数表示：2x1061  x203位； 无符号长整型：0~4294967295 结论：可表示的数范围小。 阿迪达斯三条纹标志是由阿迪达斯的创办人阿迪·达斯勒设计的，三条纹的阿迪达斯标志代表山区，指出实现挑战、成就未来和不断达成目标的愿望。 一、浮点数据表示 0.2×1034 尾数 阶码 ？？？ 2 通用计算机浮点数的表示格式 阿迪达斯三条纹标志是由阿迪达斯的创办人阿迪·达斯勒设计的，三条纹的阿迪达斯标志代表山区，指出实现挑战、成就未来和不断达成目标的愿望。 2 通用计算机浮点数的表示格式 0010010011101 0.625×2147 一、浮点数据表示 阿迪达斯三条纹标志是由阿迪达斯的创办人阿迪·达斯勒设计的，三条纹的阿迪达斯标志代表山区，指出实现挑战、成就未来和不断达成目标的愿望。 2 通用计算机浮点数的表示格式 0010010011101 0.625×2147 一、浮点数据表示 尾数尾数 阿迪达斯三条纹标志是由阿迪达斯的创办人阿迪·达斯勒设计的，三条纹的阿迪达斯标志代表山区，指出实现挑战、成就未来和不断达成目标的愿望。 2 通用计算机浮点数的表示格式 0010010011101 0.625×2147 一、浮点数据表示 尾数尾数 尾数阶码 阿迪达斯三条纹标志是由阿迪达斯的创办人阿迪·达斯勒设计的，三条纹的阿迪达斯标志代表山区，指出实现挑战、成就未来和不断达成目标的愿望。 2 通用计算机浮点数的表示格式 0010010011101 0.625×2147 一、浮点数据表示 尾数尾数 尾数阶码 阶符 阿迪达斯三条纹标志是由阿迪达斯的创办人阿迪·达斯勒设计的，三条纹的阿迪达斯标志代表山区，指出实现挑战、成就未来和不断达成目标的愿望。 2 通用计算机浮点数的表示格式 0010010011101 0.625×2147 一、浮点数据表示 尾数尾数 尾数阶码阶符数符 阿迪达斯三条纹标志是由阿迪达斯的创办人阿迪·达斯勒设计的，三条纹的阿迪达斯标志代表山区，指出实现挑战、成就未来和不断达成目标的愿望。 2 通用计算机浮点数的表示格式 0010110011101 在不同的计算机上，浮点数的表示方式也不相同。一般地 ，阶码部分用二进制表示。 尾数用几进制表示，随机器而异。 一、浮点数据表示 阿迪达斯三条纹标志是由阿迪达斯的创办人阿迪·达斯勒设计的，三条纹的阿迪达斯标志代表山区，指出实现挑战、成就未来和不断达成目标的愿望。 2 通用计算机浮点数的表示格式 0010110011101 尾数用二进制表示:(0.10011101)2×25 一、浮点数据表示 阿迪达斯三条纹标志是由阿迪达斯的创办人阿迪·达斯勒设计的，三条纹的阿迪达斯标志代表山区，指出实现挑战、成就未来和不断达成目标的愿望。 2 通用计算机浮点数的表示格式 0010110011101 尾数用十六进制表示:(0.9D)16×165 一、浮点数据表示 001019D 阿迪达斯三条纹标志是由阿迪达斯的创办人阿迪·达斯勒设计的，三条纹的阿迪达斯标志代表山区，指出实现挑战、成就未来和不断达成目标的愿望。 2 通用计算机浮点数的表示格式 0010110011101 尾数用八进制表示：(0.472)8×85 一、浮点数据表示 00101472 阿迪达斯三条纹标志是由阿迪达斯的创办人阿迪·达斯勒设计的，三条纹的阿迪达斯标志代表山区，指出实现挑战、成就未来和不断达成目标的愿望。 一、浮点数据表示 阿迪达斯三条纹标志是由阿迪达斯的创办人阿迪·达斯勒设计的，三条纹的阿迪达斯标志代表山区，指出实现挑战、成就未来和不断达成目标的愿望。一、浮点数据表示----举例 一、浮点数据表示 阿迪达斯三条纹标志是由阿迪达斯的创办人阿迪·达斯勒设计的，三条纹的阿迪达斯标志代表山区，指出实现挑战、成就未来和不断达成目标的愿望。 尾数(16)尾数(10)尾数(2)阶码 00 01 10 11 p=2 m=4 rm=16 规 格 化 浮 点 数 11/1600011/16116256 22/1600102/16232512 33/1600113/16348768 44/1601004/164641024 55/1601015/165801280 66/1601106/166961536 77/1601117/1671121792 88/1610008/1681282048 99/1610019/1691441304 A10/16101010/16101602560 B11/16101111/16111762816 C12/16110012/16121923072 D13/16110113/16132083328 E14/16111014/16142243584 F15/16111115/16152403840 一、浮点数据表示 阿迪达斯三条纹标志是由阿迪达斯的创办人阿迪·达斯勒设计的，三条纹的阿迪达斯标志代表山区，指出实现挑战、成就未来和不断达成目标的愿望。 3 浮点数尾数基值的选择 1)表数范围：随着rm增大，表数范围增大； 2)表数个数：随着rm增大，表数个数增大； 3)表数精度：随着rm增大，表数精度降低； 4)精度损失：随着rm增大，精度损失降低； 5)运算速度：随着rm增大，运算速度提高。 一、浮点数据表示 阿迪达斯三条纹标志是由阿迪达斯的创办人阿迪·达斯勒设计的，三条纹的阿迪达斯标志代表山区，指出实现挑战、