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

33059. Поняття світогляду, його специфіка, структура, функції 13.72 KB
  Поняття світогляду його специфіка структура функції Отже світогляд – це сукупність поглядів оцінок принципів що визначають найзагальніше усвідомлення розуміння світу місця в ньому людини а також ціннісні орієнтації людей їх життєві позиції. Світогляд як складне духовне явище поєднує в собі переконання ідеали цілі мотиви поведінки інтереси ціннісні орієнтації принципи пізнання моральні норми естетичні погляди тощо. Структура світогляду залежить від певних чинників. Залежно від співвідношення інтелектуального та емоційного...
33060. Предмет і специфіку філософії 13.27 KB
  Методологічна функція полягає в тому що філософія виступає як загальне вчення про метод і як сукупність найбільш загальних методів пізнання і освоєння дійсності людиною. Прогностична функція філософії формулювання в її рамках гіпотез про загальні тенденції розвитку матерії і свідомості людини і світу. Критична функція філософії.
33061. Зародження філософії 15.38 KB
  Зародження філософії історично співпадає з виникненням зачатків наукового знання з появою громадської потреби в цілісному переконанні на світ і людину у вивченні загальних принципів буття і пізнання. онтос буття суще вчення про буття чи про першооснови усього сущого : проблема буття розуміється тут в універсальному всеосяжному сенсі чому є щось а не ніщо одне з перших філософських питань аналізуються буття сам принцип існування небуття чи можливе неіснування ніщо буття матеріальне природа і ідеальне ідея думка...
33062. Співвідношення філософії та науки 15.18 KB
  Порівняння пізнавальних можливостей філософії і конкретних наук зясування місця філософії в систему людських знань має давні традиції в європейській культурі. Ще в античності Платон і Арістотель намагалися розмежувати особливості науки і філософії. При цьому теоретична міць філософії прагнення логічно обгрунтувати знання висловити його в теоретичній формі виявлялася несумірної з можливостями конкретних наук що давало підстави протягом довгих століть від Аристотеля до Гегеля вважати філософію наукою наук .
33063. Джерела, провідні ідеї та напрями філософії Стародавньої Індії 59.26 KB
  Джерела провідні ідеї та напрями філософії Стародавньої Індії Зародки філософського мислення Індії сягають у глибоку давнину середина І тис. Канонічним духовним джерелом Стародавньої Індії є Веди із їх назвою споріднено наше слово відати знати записані на листях пальми приблизно за 1. Таким чином вже у найдавніших духовних джерелах Стародавньої Індії йдеться про фундаментальні моральні ідеї про певне осмислення становища людини у світі про різні шляхи звільнення від кармінних законів долі найкращим з яких є шлях дійового...
33064. Канонічні джерела, провідні ідеї та напрями філософії Стародавнього Китаю 57.41 KB
  Давньокитайська філософія порівняно з давньоіндійською виглядає стрункішою, деталізованішою (аж до нумерології та побудови вичерпних систем комбінаторики подвійних символічних елементів світобудови) та більше зануреною у глибину суперечливого, парадоксального мислення.
33065. Натурфілософія 13.62 KB
  ntur природа філософія природи умоглядне тлумачення природи що розглядається в її цілісності що спирається на абстрактні поняття що виробляються в ході виникнення і розвитку філософії. фюсис природа або фюсиологами а перші філософські трактати як правило були присвячені дослідженню природи її пристрої трактати Про природу були написані і Фалесом і Гераклитом і Анаксимандром і Анаксименом і Парменидом. філософія ще не існувала окремо від пізнання природи а знання про природу окремо від філософії. У центрі уваги усієї...
33066. Філософія Сократа 15.29 KB
  Платон. Платон 427347 рр. Учень Сократа Платон у 397 р. Платон долає проблему що зафіксована Сократом завдяки створенню гіпотези про існування специфічних предметів відмінних від речей навколишнього світу.
33067. Філософія Середньовіччя, її особливості 19.96 KB
  Фома Аквінський спрямовує свої зусилля на розмежування суті того у що віримо і що знаємо. Фома описує Бога як першопричину і конечну мету сущого як “чисту форму†“чисту актуальність†або буття. Фома називає таке буття субстанцією. У своїх працях Фома розділяє догмати віри на такі що осягаються розумом Бог існує Бог єдиний душа людини безсмертна і такі що розумом не можуть бути осягнені творення світу трійця першородний гріх тощо.