计算机组成:无溢出运算与体系结构解析

需积分: 35 4 下载量 26 浏览量 更新于2024-07-11 收藏 7.05MB PPT 举报
计算机组成是计算机科学中的一个重要概念,主要关注计算机内部结构和逻辑实现层面,与计算机体系结构相对应,后者更偏向于硬件和软件交互的抽象视图。在给出的文件中,主要内容围绕着浮点数加法操作的步骤进行讲解,特别是涉及到了溢出检查和规格化处理。 首先,对于浮点数的加法,关键步骤包括: 1. **对阶处理**:当两个浮点数的阶码不同时,需要调整阶码以使尾数保持相同的尺度。在这个例子中,由于两位阶符分别为11和01,不是标准的规格化形式(通常为01),所以需要将阶码调整为相同的值,比如通过左移尾数来匹配阶码,将00.00010110(1)转换为00.10110100,同时阶码减去相应的偏置值。 2. **尾数相加**:调整后的尾数进行加法运算,即11.10000100(1)与00.10110100相加,得到结果00.00010110(1)。 3. **规格化和舍入**:由于运算结果尾数不是规格化形式(小数点后至少有一个非零位),需要执行左规处理,即将尾数左移3位,变成00.10110100,同时相应地更新阶码。 4. **溢出检查**:溢出检查是确保运算结果未超出浮点数所能表示的范围。在这个例子中,没有提及具体的溢出判断,但通常会根据最高位(符号位)的变化和阶码的变化来确认是否有溢出。 5. **最终结果表示**:得到的浮点数表示为[x+y]浮=111011,尾数部分为00.10110100。 这些步骤反映了计算机组成中处理浮点数运算的基本流程,特别是针对特定硬件架构的设计考虑,如如何处理不同数据格式的转换、精度控制以及溢出管理。理解这些概念对于理解和设计高效、精确的计算机硬件或编写相关软件至关重要。同时,这段内容还揭示了计算机系统层次结构的不同层面,从硬件的微体系结构到指令系统,再到软件层面的微指令、操作系统和高级语言支持,展示了计算机设计的复杂性和层次性。