Информатика и информационные технологии: конспект лекций
Добавить в закладки К обложке
- ЛЕКЦИЯ № 1. Введение в информатику - Страница 1
- 2. Системы счисления - Страница 2
- 3. Представление чисел в ЭВМ - Страница 3
- 4. Формализованное понятие алгоритма - Страница 4
- ЛЕКЦИЯ № 2. Язык Pascal - Страница 5
- 2. Стандартные процедуры и функции - Страница 6
- 3. Операторы языка Pascal - Страница 8
- ЛЕКЦИЯ № 3. Процедуры и функции - Страница 10
- 2. Процедуры в Pascal - Страница 11
- 3. Функции в Pascal - Страница 12
- 4. Опережающие описания и подключение подпрограмм. Директива - Страница 13
- ЛЕКЦИЯ № 4. Подпрограммы - Страница 14
- 2. Типы параметров подпрограмм - Страница 15
- ЛЕКЦИЯ № 5. Строковый тип данных - Страница 17
- 2. Процедуры и функции для переменных строкового типа - Страница 18
- 3. Записи - Страница 19
- 4. Множества - Страница 20
- ЛЕКЦИЯ № 6. Файлы - Страница 21
- 2. Модули. Виды модулей - Страница 24
- ЛЕКЦИЯ № 7. Динамическая память - Страница 26
- 2. Работа с динамической памятью. Нетипизированные указатели - Страница 27
- ЛЕКЦИЯ № 8. Абстрактные структуры данных - Страница 28
- 2. Стеки - Страница 29
- 3. Очереди - Страница 30
- ЛЕКЦИЯ № 9. Древовидные структуры данных - Страница 31
- 2. Операции над деревьями - Страница 32
- 3. Примеры реализации операций - Страница 33
- ЛЕКЦИЯ № 10. Графы - Страница 34
- 2. Представление графа списком инцидентности. Алгоритм обхода графа в глубину - Страница 35
- 3. Представление графа списком списков. Алгоритм обхода графа в ширину - Страница 36
- ЛЕКЦИЯ № 11. Объектный тип данных - Страница 37
- 2. Наследование - Страница 39
- 3. Создание экземпляров объектов - Страница 40
- 4. Компоненты и область действия - Страница 41
- ЛЕКЦИЯ № 12. Методы - Страница 42
- 2. Конструкторы и деструкторы - Страница 44
- 3. Деструкторы - Страница 45
- 4. Виртуальные методы - Страница 47
- 5. Поля данных объекта и формальные параметры метода - Страница 48
- ЛЕКЦИЯ № 13. Совместимость типов объектов - Страница 49
- 2. Расширяющиеся объекты - Страница 50
- 3. Совместимость типов объектов - Страница 52
- ЛЕКЦИЯ № 14. Ассемблер - Страница 53
- 2. Программная модель микропроцессора - Страница 54
- 3. Пользовательские регистры - Страница 55
- 4. Регистры общего назначения - Страница 56
- 5. Сегментные регистры - Страница 57
- 6. Регистры состояния и управления - Страница 58
- ЛЕКЦИЯ № 15. Регистры - Страница 59
- 2. Регистры управления - Страница 60
- 3. Регистры системных адресов - Страница 61
- 4. Регистры отладки - Страница 62
- ЛЕКЦИЯ № 16. Программы на Ассемблере - Страница 63
- 2. Синтаксис ассемблера - Страница 64
- 3. Директивы сегментации - Страница 68
- ЛЕКЦИЯ № 17. Структуры команд на Ассемблере - Страница 71
- 2. Способы задания операндов команды - Страница 73
- 3. Способы адресации - Страница 75
- ЛЕКЦИЯ № 18. Команды - Страница 77
- 2. Арифметические команды - Страница 81
- ЛЕКЦИЯ № 19. Команды передачи управления - Страница 90
- 2. Команды передачи управления - Страница 95
И наоборот, переполнения не происходит (т. е. флаг OF сбрасывается в 0), если есть перенос из обоих разрядов или перенос отсутствует в обоих разрядах.
Итак, переполнение регистрируется с помощью флага переполнения of. Дополнительно к флагу of при переносе из старшего разряда устанавливается в 1 и флаг переноса CF Так как микропроцессор не знает о существовании чисел со знаком и без знака, то вся ответственность за правильность действий с получившимися числами ложится на программиста. Проанализировать флаги CF и OF можно командами условного перехода JC\JNC и JO\JNO соответственно.
Что же касается команд сложения чисел со знаком, то они те же, что и для чисел без знака.
Вычитание двоичных чисел без знака
Как и при анализе операции сложения, порассуждаем над сутью процессов, происходящих при выполнении операции вычитания. Если уменьшаемое больше вычитаемого, то проблем нет, – разность положительна, результат верен. Если уменьшаемое меньше вычитаемого, возникает проблема: результат меньше 0, а это уже число со знаком. В этом случае результат необходимо завернуть. Что это означает? При обычном вычитании (в столбик) делают заем 1 из старшего разряда. Микропроцессор поступает аналогично, т. е. занимает 1 из разряда, следующего за старшим, в разрядной сетке операнда. Поясним на примере.
Пример
05 = 00000000 00000101
-10 = 00000000 00001010
Для того чтобы произвести вычитание, произведем
воображаемый заем из старшего разряда:
100000000 00000101
-
00000000 00001010
=
11111111 11111011
Тем самым, по сути, выполняется действие
(65 536 + 5) – 10 = 65 531
0 здесь как бы эквивалентен числу 65536. Результат, конечно, неверен, но микропроцессор считает, что все нормально, хотя факт заема единицы он фиксирует установкой флага переноса cf. Но посмотрите еще раз внимательно на результат операции вычитания. Это же -5 в дополнительном коде! Проведем эксперимент: представим разность в виде суммы 5 + (-10).
Пример
5 = 00000000 00000101
+
(-10)= 11111111 11110110
=
11111111 11111011
т. е. мы получили тот же результат, что и в предыдущем примере.
Таким образом, после команды вычитания чисел без знака нужно анализировать состояние флага СЕ Если он установлен в 1, то это говорит о том, что произошел заем из старшего разряда и результат получился в дополнительном коде.
Аналогично командам сложения группа команд вычитания состоит из минимально возможного набора. Эти команды выполняют вычитание по алгоритмам, которые мы сейчас рассматриваем, а учет особых ситуаций должен производиться самим программистом. К командам вычитания относятся следующие:
1) dec операнд – операция декремента, т. е. уменьшения значения операнда на 1;
2) sub операнд_1, операнд_2 – команда вычитания; ее принцип действия: операнд_1 = операнд_1 – операнд_2;
3) sbb операнд_1, операнд_2 – команда вычитания с учетом заема (флага ci): операнд_1 = операнд_1 – операнд_2 – значение_сГ.
Как видите, среди команд вычитания есть команда sbb, учитывающая флаг переноса cf. Эта команда подобна adc, но теперь уже флаг cf исполняет роль индикатора заема 1 из старшего разряда при вычитании чисел.
Вычитание двоичных чисел со знаком
Здесь все несколько сложнее. Микропроцессору незачем иметь два устройства – сложения и вычитания. Достаточно наличия только одного – устройства сложения. Но для вычитания способом сложения чисел со знаком в дополнительном коде необходимо представлять оба операнда – и уменьшаемое, и вычитаемое. Результат тоже нужно рассматривать как значение в дополнительном коде. Но здесь возникают сложности. Прежде всего они связаны с тем, что старший бит операнда рассматривается как знаковый. Рассмотрим пример вычитания 45 – (-127).
Пример
Вычитание чисел со знаком 1
45 = 0010 1101
-
-127 = 1000 0001
=
-44 = 1010 1100
Судя по знаковому разряду, результат получился отрицательный, что, в свою очередь, говорит о том, что число нужно рассматривать как дополнение, равное —44. Правильный результат должен быть равен 172. Здесь мы, как и в случае знакового сложения, встретились с переполнением мантиссы, когда значащий разряд числа изменил знаковый разряд операнда. Отследить такую ситуацию можно по содержимому флага переполнения of. Его установка в 1 говорит о том, что результат вышел за диапазон представления знаковых чисел (т. е. изменился старший бит) для операнда данного размера, и программист должен предусмотреть действия по корректировке результата.