计算机组成原理：定点补码运算与浮点四则运算解析

"南京理工大学计算机组成原理复习资料，包括定点补码加减运算、溢出判断、乘法和除法的运算规则、浮点运算、逻辑移位等内容，适合考前复习。" 本文主要涵盖了计算机组成原理中的核心知识点，特别针对南京理工大学的计算机组成原理考试。以下是这些知识点的详细说明： 1. 定点补码加减运算规则与溢出判断： 在定点补码运算中，加法和减法涉及符号位的处理和溢出检测。溢出通常发生在两个同号数相加结果变成异号，或者两个异号数相减结果变成同号时。溢出可以通过检查进位标志（CF）和结果的符号位来判断。逻辑电路通常会包含半加器和全加器来完成这些运算。 2. 一位原码/补码乘法运算： 乘法运算遵循先计算符号位，然后对绝对值部分进行操作的规则。遇到1时执行加法或减法，并右移。乘法硬件电路包括部分积寄存器、进位存储器和计数器等组件，但不使用双符号位表示乘数。 3. 布斯除法运算规则： 布斯除法是一种实现除法的算法，通过不断地调整被除数和除数的关系来求解余数。原码不恢复余数法除法中，余数的符号位会影响商的符号。在硬件电路中，这需要复杂的逻辑门组合来实现。 4. 浮点四则运算： 浮点数运算包括求阶差、对阶、尾数的加减、结果规格化和舍入规则。浮点加减涉及尾数的对齐和阶码的调整，而乘除涉及阶码的加减和尾数的乘除，然后根据规格化规则调整。舍入规则根据精度要求决定保留的位数。 5. 逻辑运算和移位规则： 逻辑运算包括与、或、非、异或等，移位包括逻辑移位和算术移位。在移位过程中，符号位的处理是关键，尤其是对于补码表示的数，移位可能导致溢出。 6. 存储器基本组成与存储系统层次结构： 存储器由存储体、读写控制、地址寄存及译码电路、数据寄存器等组成。存储系统的层次结构包括高速缓存、主存、外存等，基于程序局部性原理设计，以提高数据访问效率。 这些知识点是计算机组成原理的基础，对于理解计算机内部数据处理和存储机制至关重要。在复习时，不仅要掌握理论，还需要通过练习题和实际操作来巩固这些概念，以应对可能的各种出题形式，如填空、选择、判断和计算。