А. Д. Чередов организация ЭВМ и систем

Скачать 2.42 Mb.

Название	А. Д. Чередов организация ЭВМ и систем
страница	7/28
Тип	Учебное пособие

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Учебное пособие

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ... 28

2.2. Типы данных

Основными типами данных в компьютерах интеловской архитектуры являются: байт, слово, двойное слово, квадрослово и 128-разрядное слово (рис. 2.2).

Каждый из представленных на рис. 2.2 типов данных может начинаться с любого адреса: это означает, что слово не обязано начинаться с чётного адреса; двойное слово – с адреса, кратного 4 и т.д. Таким образом достигается максимальная гибкость структур данных и эффективность использования памяти.

На базе основных типов данных строятся все остальные типы, распознаваемые командами процессора.
Целочисленные данные

Четыре формата данных (байт, слово, двойное слово, учетверенное слово) с фиксированной точкой могут быть как со знаком, так и без знака. Под знак отводится старший бит формата данных. Представление таких данных и выполнение операций в арифметико-логическом устройстве (ALU) производится в дополнительном коде.

Рис. 2.2. Основные типы данных

Данные в формате с плавающей точкой х87

Формат включает три поля: Знак (S), Порядок и Мантисса (рис. 2.3). Поле мантиссы содержит значащие биты числа, а поле порядка содержит степень 2 и определяет масштабирующий множитель для мантиссы. Форматы данных поддерживаются блоком обработки чисел с плавающей точкой (FPU).

Рис. 2.3. Форматы данных с плавающей точкой

Двоично-десятичные данные (BCD)

На рис. 2.4 приведены форматы двоично-десятичных данных.

Рис. 2.4. Форматы двоично-десятичных данных
Данные типа строка

Строка представляет собой непрерывную последовательность бит, байт, слов или двойных слов (рис. 2.5). Строка бит может быть длиной до 1 Гбита, а длина остальных строк может составлять от 1 байта до 4 Гбайтов. Поддерживается АLU.

Рис. 2.5. Данные типа строка

Символьные данные

Поддерживаются строки символов в коде ASCII и арифметические операции (сложение, умножение) над ними (рис. 2.6). Поддержка осуществляется блоком АLU.

7 + N 0		7 + 1 0	7 0 0
Символ N	…	Символ 1	Символ 0	ASCII
ASCII		ASCII	ASCII

Рис. 2.6. Символьные данные
Данные типа указатель

Указатель содержит величину, которая определяет адрес фрагмента данных. Поддерживается два типа указателей, приведенных на рис. 2.7.

4	7 +5		+ 4	+ 3	+ 2	+ 1	0	0
									Длинный указатель (дальний)

	селектор 16 р.			смещение 32 р.
		3		1 + 3	+ 2	+ 1	0	0
									Короткий указатель (ближний)

				смещение 32 р.

Рис. 2.7. Данные типа указатель
Данные ММХ-технологии

Целочисленные данные могут быть как со знаком, так и без знака (рис. 2.8).

Рис. 2.8. Данные ММХ-технологии

Данные SSE-расширения

На рис. 2.9 приведен 128-разрядный формат упакованных данных с плавающей точкой одинарной точности.

Рис. 2.9. Данные SSE-расширения

Данные расширения SSE2

На рис. 2.10 приведен 128-разрядный формат упакованных данных с плавающей точкой с двойной точностью.

Рис. 2.10. Данные SSE2 расширения с плавающей запятой

На рис. 2.11 показаны 4 формата упакованных в 128 бит целочисленных данных, которые могут быть как со знаком, так и без знака.

127

Рис. 2.11. Целочисленные данные SSE2 расширения
Данные в IA-64

В IA-64 непосредственно поддерживается 6 типов данных, в том числе три формата, используемых ранее (одинарная точность, двойная точность, расширенная точность), 82-разрядный формат данных с плавающей точкой (рис. 2.12) и 64-разрядные целые – со знаком и без знака.

81		63 0
S	Порядок 17 р.	Мантисса

Рис. 2.12. Формат данных с плавающей точкой 82-разрядный
Теги и дескрипторы. Самоопределяемые данные

Одним из эффективных средств совершенствования архитектуры ЭВМ является теговая организация памяти, при которой каждое хранящееся в памяти (или регистре) слово снабжается указателем – тегом (рис. 2.13, а). Последний определяет тип данных (целое двоичное число, число с плавающей точкой, десятичное число, адрес, строка символов, дескриптор и т.д.), длину (формат) данных и некоторые другие их параметры. Теги формируются компилятором.

В интеловских процессорах теговая организация используется в кэш-памяти и блоках обработки чисел с плавающей запятой.

Дескрипторы – служебные слова, содержащие описание массивов данных и команд.

Рис. 2.13. Структура описания данных:
а – с теговой организацией памяти; б – дескриптор данных
Дескриптор содержит сведения о размере массива данных, его местоположении (в ОП или внешней памяти), адресе начала массива, типе данных, режиме защиты данных (например, запрет записи в ячейки массива) и некоторых других параметрах данных. Отметим, что задание в дескрипторе размера массива позволяет контролировать выход за границу массива при индексации его элементов. На рис. 2.13, б в качестве примера представлен один из видов дескрипторов – дескриптор данных.

Дескриптор содержит: А – адрес начала массива данных; L – длину массива; Х – индекс; Ук – группу указателей (атрибутов).

Использование в архитектуре ЭВМ дескрипторов подразумевает, что обращение к информации в памяти производится через дескрипторы, которые при этом можно рассматривать как дальнейшее развитие аппарата косвенной адресации.

Адресация информации в памяти может осуществляться с помощью цепочки дескрипторов, при этом реализуется многоступенчатая косвенная адресация. Более того, сложные многомерные массивы данных (таблицы и т.п.) эффективно описываются древовидными структурами дескрипторов.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ... 28

Похожие:

	Тема Основные возможности компьютеров Эвм приводят к сглаживанию различий между этими классами ЭВМ. Поэтому наиболее существенным признаком классификации ЭВМ является...		Программа по дисциплине «Архитектура ЭВМ и систем» Учебная программа по дисциплине «Архитектура ЭВМ и систем» составлена в соответствии с требованиями гос впо. Предназначена для студентов...
	Конспект лекций Архитектурная организация процессора ЭВМ. Структура машинной команды. Способы адресации. Особенности архитектур микропроцессоров....		Техника управления очередями Эвм для ведения своих личных или профессиональных дел. Эта тенденция ускоряется по мере того, как все большее число организаций и...
	В 2006 году автором было издано учебное пособие «Периферийные устройства... Пу в вычислительных системах; 2 организации обмена данными в эвм; 3 назначения, принцип действия, структуры и программирования последовательного...		Обучающая программа по дисциплине Организация ЭВМ и систем содержание В авм для решения такого рода уравнений обычно используются электрические процессы, которые описываются (моделируются) такого же...
	Управление звуковой картой компьютера Взаимодействие человека с ЭВМ должно быть прежде всего взаимным ( на то оно и общение ). Взаимность, в свою очередь, предуcматривает...		Методические указания по выполнению лабораторной работы «Технология... Технология cuda разработана компанией Nvidia. Фактически cuda позволяет включать в текст Си программы специальные функции. Эти функции...
	Инструкция №7 по охране труда для пользователей и операторов ЭВМ К работам с персональными ЭВМ и внешними устройствами ЭВМ допускаются лица, прошедшие медицинское освидетельствование, вводный инструктаж,...		Инструкция №8 по охране труда для пользователей и операторов ЭВМ К работам с персональными ЭВМ и внешними устройствами ЭВМ допускаются лица, прошедшие медицинское освидетельствование, вводный инструктаж,...
	Рограммирование на языке ассемблера и организация машины перевод... С38 Мини-эвм pdp-11: Программирование на языке ассемблера и организация машины: Пер с англ.— M.: Мир, 1984.—272 с., ил		Методические указания к расчетно-графическим заданиям по учебной... Целью ргз является закрепление и лучшее усвоение теоретического материала. Предлагаемые задания направлены на выявление архитектурных...
	Рабочая программа профессионального модуля пм. 02 ПМ. 02. «Организация работ по монтажу, ремонту и наладке систем автоматизации, средств измерений и мехатронных систем»		М. В. Матвеичев Печатается по решению редакционно-издательского совета Муромского института Персональные ЭВМ и Спец. Эвм / Сост.: М. Н. Кулигин – Муром: Изд полиграфический центр ми влГУ, 20011.– … с. Библиогр.: 19 назв
	Некоммерческое партнерство «саморегулируемая организация «союз инженерных... Правила устройства систем противообледенения кровель, водосточных и дренажных систем зданий, пандусов, площадок		На разработку программы для ЭВМ «Система расщепления платежей (срп)» утверждено Перечень документов, регламентирующих создание и функционирование Программы для ЭВМ 9

Руководство, инструкция по применению