99160

Числові та нечислові типи даних

Реферат

Информатика, кибернетика и программирование

Типи даних можна розділити на дві категорії: числові і нечислові. Серед числових типів даних головними є цілі числа. Вони бувають різної довжини: зазвичай 8,16,32 і 64 біта. Цілі числа застосовуються для підрахунку різноманітних предметів (наприклад, вони показують, скільки на складі є викруток)

Украинкский

2016-08-02

39.5 KB

0 чел.

Міністерство освіти і науки України

Національний Авіаційний Університет

Інститут Аерокосмічних систем управління

Домашнє завдання з дисципліни «Архітектура комп’ютерних систем»

Реферат на тему:

Виконав студент ІАСУ 103

Мазун Д.М.

Київ 2010р.

Типи даних

Усім комп'ютерам потрібні дані. Для багатьох комп'ютерних систем основним завданням є обробка фінансових, промислових, наукових, технічних та інших даних. Усередині комп'ютера дані повинні бути представлені в будь-якій особливій формі. На рівні архітектури команд використовуються різні типи даних. Вони будуть описані нижче.

Ключовим питанням є питання про те, чи існує апаратна підтримка для конкретного типу даних. Під апаратною підтримкою мається на увазі, що одна або декілька команд очікують дані у певному форматі і користувач не може брати інший формат. Наприклад, бухгалтери звикли писати знак «мінус» справа у негативних чисел, а фахівці з обчислювальної техніки - зліва. Припустимо, що намагаючись справити враження на свого начальника, голова комп'ютерного центру в бухгалтерській фірмі змінив все числа у всіх комп'ютерах, щоб знаковий біт був самим правим бітом (а не самим лівим). Безсумнівно, це справить велике враження на начальника, оскільки все програмне забезпечення більше не буде функціонувати правильно. Апаратне забезпечення вимагає певного формату для цілих чисел і не буде працювати належним чином, якщо цілі числа надходять в іншому форматі.

Тепер розглянемо іншу бухгалтерську фірму, яка тільки що уклала договір на перевірку державного боргу. 32-бітова арифметика тут не підійде, оскільки числа перевищують 232 (Близько 4 мільярдів). Одне з можливих рішень - використовувати два 32-бітних цілих числа для подання кожного числа, тобто всі 64 біта. Якщо машина не підтримує такі числа з подвоєною точністю, то всі арифметичні операції над ними повинні виконуватися програмним забезпеченням, але ці дві частини можуть розташовуватися в довільному порядку, оскільки для апаратного забезпечення це не важливо. Це приклад типу даних без апаратної підтримки і, отже, без апаратної реалізації.

Числові типи даних

Типи даних можна розділити на дві категорії: числові і нечислові. Серед числових типів даних головними є цілі числа. Вони бувають різної довжини: зазвичай 8,16,32 і 64 біта. Цілі числа застосовуються для підрахунку різноманітних предметів (наприклад, вони показують, скільки на складі є викруток), для ідентифікації різних об'єктів (наприклад, банківських рахунків), а також для інших цілей. У більшості сучасних комп'ютерів цілі числа зберігаються в двійковому запису, хоча в минулому використовувалися й інші системи.

Деякі комп'ютери підтримують цілі числа і зі знаком, і без знаку. У цілому числі без знака немає знакового біта, і всі біти містять дані. Цей тип даних має перевагу: у нього є додатковий біт, тому 32-бітне слово може містити ціле число без знака від 0 до 2n-1 Включно. Двійкове ціле число зі знаком, навпаки, може містити числа лише до 231-1, Але включає і негативні числа.

Для вираження нецілих чисел (наприклад, 3,5) використовуються числа з плаваючою крапкою. Їх довжина становить 32, 64, а іноді і 128 бітів. У більшості комп'ютерів є команди для виконання операцій з числами з плаваючою крапкою. У багатьох комп'ютерах є окремі регістри для цілочисельних операндів і для операндів з плаваючою крапкою.

Деякі мови програмування, зокрема COBOL, допускають в якості типу даних десяткові числа. Машини, призначені для програм на мові COBOL, часто підтримують десяткові числа в апаратному забезпеченні, зазвичай кодуючи десятковий розряд в 4 біта і потім об'єднуючи два десяткових розряди в байт (двійково-десятковий формат). Однак результати арифметичних дій над такими десятковими числами будуть некоректними, тому потрібні спеціальні команди для корекції десяткової арифметики. Ці команди повинні знати вихід перенесення біта 3. Ось чому код умови часто містить біт службового переносу. Між іншим, проблема 2000 року була викликана програмістами мовою COBOL, які вирішили, що легше буде представляти рік у вигляді двох десяткових розрядів, а не у вигляді 16-бітного двійкового числа.

Нечислові типи даних

Хоч найперші комп'ютери працювали в основному з числами, сучасні комп'ютери часто використовуються для нечислових додатків, наприклад, для оброблення текстів чи управління базою даних. Для цих програм потрібні інші, нечислові, типи даних. Вони часто підтримуються командами рівня архітектури команд. Тут дуже важливі символи, хоча не кожен комп'ютер забезпечує апаратну підтримку для них. Найбільш поширеними символьними кодами є ASCII і UNICODE. Вони підтримують 7-бітні та 16-бітні символи відповідно.

На рівні команд часто є особливі команди, призначені для операцій з ланцюжками символів. Ці ланцюжки іноді розмежовуються спеціальним символом в кінці. Замість цього для визначення кінця ланцюжка може використовуватися поле довжини ланцюжка. Команди можуть виконувати копіювання, пошук, редагування ланцюжків і інші дії.

Крім того, важливі значення булевої алгебри. Цих значень два: істина і брехня. Теоретично булево значення може представляти один біт: 0 - брехня, а 1 – істина (Або навпаки). На практиці ж використовується байт або слово, оскільки окремі біти в байті не мають власних адрес, і отже, до них важко звертатися. У звичайних системах застосовується наступна угода: 0 означає брехню, а все інше означає істину.

Єдина ситуація, в якій булево значення представлено 1 бітом, -це коли є цілий масив біт та 32-бітне слово може містити 32 булевих значення. Така структура даних називається бітовим відображенням. Вона зустрічається в різних контекстах. Наприклад, бітове відображення може використовуватися користуватися для того, щоб стежити за вільними блоками на диску. Якщо диск містить n блоків, тоді бітове відображення містить n бітів.

Останній тип даних - це покажчики, які представляють собою машинні адреси. Ми вже неодноразово розглядали покажчики. У машинах Mic-д: регістри SP, PC, LV і СРР - це приклади покажчиків. Доступ до змінної на фіксованій відстані від покажчика (а саме так працює команда I LOAD) широко застосовується на всіх машинах.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

65810. Система управления охраной труда на предприятии (организации) 29 KB
  Система управления охраной труда состоит из следующих элементов: разработка политики организации в области охраны труда; осуществление аудитов мониторингов проверок по охране труда; планирование работы по охране труда на основании идентификации опасностей оценки связанных с ними рисков и необходимых мер по управлению рисками...
65811. Функции ПР в современном гражданском обществе и рыночной экономике 22.5 KB
  Как функция управления ПР обобщает в себе многочисленные виды деятельности по обеспечению руководства организации информацией об общественном мнении оказанию ему помощи в выработке мер обеспечивающих общественные интересы поддержанию руководства...
65812. Основные методологические принципы естественной науки 26.14 KB
  Следствия принципа рациональности: Противоречие должно восприниматься как проблема аномалия слабое место теории. Разные теории принципиально по-разному объясняющие одно и то же явление не могут быть верными. Но эти теории противоречат друг другу...
65813. Признаки государства, внешние и внутренние функции государства 41 KB
  Признаки государства это его качественные свойства позволяющие отличить его от других явлений и что даже более важно т. Наличие публичной власти определяющий признак государства иногда публичную власть понимают как синоним государства отличающий его от догосударственной...
65816. Недостатки произношения свистящих звуков «С» - «Сь», «З» - «Зь», «Ц» (сигматизм, парасигматизм) 15.74 KB
  Правильная артикуляция: При произнесении свистящих звуков губы имеют тенденцию растягиваться в улыбке зубы сближены широкий кончик языка упирается в нижние резцы. Передняя часть спинки языка выгарбливается к верхним резцам при произнесении звука Ц она в первый момент образует смычку во второй щель.
65817. Государственная антимонопольная политика - ее цели и задачи 14 KB
  Для недопущения таких негативных процессов государственное антимонопольное регулирование осуществляется в двух направлениях: формирование антимонопольного законодательства; создание системы антимонопольных органов призванных осуществлять регулирование и контроль монополистической деятельности.