程序控制指令：转移、子程序与浮点数表示

本章节主要探讨了计算机中的信息表示，特别是数据和指令的处理方式。控制程序执行的顺序和方向是通过一系列指令来实现的，其中包括转移指令，如子程序调用指令与返回指令。 1. **转移指令**：这类指令用于改变程序的执行路径。子程序调用指令首先将当前的返回地址压入堆栈，然后跳转到子程序的入口地址，这样可以在子程序执行完毕后通过返回指令回到调用的位置。无条件转移是指无论满足何种条件，都立即转移到指定位置，而条件转移则基于特定的条件决定是否转移。 2. **子程序调用与返回**：子程序调用是通过特定指令实现的，涉及将调用时的地址压入堆栈，以便在返回时能够恢复执行流程。当子程序结束时，使用返回指令将堆栈中的地址弹出，程序会继续从该地址继续执行。 3. **数值型数据的表示**：包括带符号数的表示，如原码、补码和反码，以及不同类型的数值如无符号整数、定点整数、定点小数。这些表示方法影响了计算机如何存储和处理数字，如-128到127的整数范围和不同精度的定点数与浮点数。 - **定点数**：如8位字长下，定点整数的表示范围从0到255，定点小数则根据精度有所不同。定点数还讨论了尾数的规格化，即确保最高有效位为1，以提高运算效率。 - **浮点数**：浮点数采用阶码和尾数的形式，如阶码通常用补码表示，尾数同样可能用原码或补码。浮点数的表示范围取决于阶码位数和尾数精度。例如，一个6位阶码的浮点数可以表示从-2^23到2^23-1的数值。 4. **真值与机器数**：这是数据表示的基础概念，真值指带正负号的绝对值，而机器数则是计算机中实际存储的数字，可能包含符号位和补码等技术，如上面提到的-1101的三种不同表示形式。 第3版第2章详细介绍了计算机如何利用不同的编码和格式来表示数据和指令，这对于理解和设计程序的运行机制至关重要。理解这些概念对于编程、系统设计和底层硬件操作都有深远影响。