计算机组成原理：除法运算解析

"哈工大计算机组成原理第2版1，讲解了除法运算的过程和计算机中的运算方法" 在计算机组成原理中，除法运算是一项基础且重要的计算操作。这个资源主要讨论了如何进行二进制除法，以四则运算中的除法为例进行分析。在这个例子中，我们有被除数x = – 0.1011和除数y = 0.1101，目标是求解x ÷ y。 在手动笔算除法的过程中，通常会遵循以下步骤： 1. **商符处理**：首先确定商的符号，这里因为被除数x为负，除数y为正，所以商的符号为负。这在计算机中被称为“商符单独处理”。 2. **心算上商**：在二进制除法中，我们需要估算每次能够被除数整除的次数，也就是上商。例如，x的最高位能被y整除一次，因此初始上商为0.1。 3. **余数处理**：将被除数减去上商乘以除数得到余数，这里的余数是0.1011 - (0.1 * 0.1101) = 0.01101。 4. **低位补零**：为了保持位宽不变，每次做减法前，会在余数的最低位补零。即0.01101变为0.011010。 5. **右移除数**：将除数向右移动一位，相当于除以2，这里就是0.1101 -> 0.01101。 6. **重复步骤**：继续进行上述步骤，直到余数不足以再被除数整除为止。在这个例子中，最终得到商为-0.1101，余数为0.00000111。 这个过程在计算机中会通过硬件实现，通常在ALU（算术逻辑单元）内部进行。计算机的运算方法部分还会涉及浮点数的处理、定点数运算、溢出检测、补码表示法以及不同的除法算法，如长除法和快速除法等。这些内容在唐朔飞教授的《计算机组成原理》第2版教材中都有详细的讲解，配合配套课件可以更直观地理解除法和其他运算在计算机中的实现方式。 课件更新了第2版，提供了更丰富的教学资源，包括章目录和节目录，便于学生按照自己的学习进度自由选择章节进行学习。此外，课件还支持顺序播放和任意页返回上一级目录的功能，使得自主学习更加便捷。课件的制作得到了哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院相关人员的支持，旨在通过文字、图表和动画演示，帮助学生深入理解和掌握计算机组成原理中的核心概念和技术。 计算机的除法运算不仅是数学问题，更是计算机硬件设计的关键部分，涉及数据表示、运算逻辑和控制流程等多个方面。通过学习这部分内容，我们可以更好地理解计算机如何执行复杂的计算任务。