1.6. Формати даних і команд сучасних комп’ютерів

В сучасних комп’ютерах використовується байтова структура даних. За допомогою одного байта можна представити 8-розрядне двійкове число, дві двійково-десяткових цифри або один алфавітно-цифровий символ. Як правило, в будь-який комп’ютер розрядність машинних слів більше одного байта, причому зазвичай для подання інформації використовується кілька форматів. Наприклад, в МФ використовується два формати для подання цілих чисел: (з фіксованою комою), два формати для подання чисел з плаваючою комою.

Розряди нумеруються зліва направо, від'ємні числа записуються в додатковому коді.

Приклад:    +7: 000 7H; -7: FFF9H

Для того, щоб отримати більший діапазон чисел, в МФ була використана шістнадцяткова СЧ, тому нормалізованою мантисою вважається та, яка має 1 в одному зі старших розрядів. Процес нормалізації / денормалізації мантисс здійснюється шляхом зсуву мантиси вправо або вліво відразу на 4 розряди.

16 ^-64  | x |  16 ⁺⁶³                       10 ^-77  | x |  10 ⁺⁷⁶

Від'ємніі числа з плаваючою комою в пам'яті зберігаються в прямому коді.

Приклад: запишемо +1 в короткому форматі.

+1 = 16 ⁺¹ * 1/16, r = 1 +64 = 65 ₁₀ = 41 ₁₆

+1: 41100000 H        -1: C 110000 H

Подання двійково-десяткових   чисел.

Двійково-десяткові числа представляються як цілі числа. Можуть подаватися у двох форматах змінної довжини: розпакованому (зонному) - в одному байті записується символ зони і цифра; упакованому - в одному байті 2 цифри. Максимальна довжина двійково-десяткових чисел - 16 байт, тому Q =  ³¹

Представлення даних в мікропроцесорних системах

Використовуються 7 форматів даних, з них 3 формати - для подання цілих чисел, 3 - для чисел з плаваючою крапкою, 1 - для двійково-десяткових.

Мантиса коротких і довгих дійсних чисел представляється в такій формі:

КВ: 1, m _1, m _2, ... m _23; ДВ: 1, m _1, m _2, ... m _52; а ВВ: 0, m _1, m _2, ... m ₆₄

Приклад          X = (-1) ^s * (1, m _1, m _2, ... m ₂₃₎ * 2 ^{z -127}

Програмістська модель великих комп’ютерів (IBM 360, ...) включає 16 32-розрядних регістрів загального призначення (РЗП), що мають циклічну нумерацію R ₀ R ₁ .. R ₁₅ R _0, і 4 регістри з плаваючою комою подвійної довжини: R ₀ R ₂ , R _4, R _6. Для нумерації цих регістрів достатньо 4-х двійкових розрядів. Система команд даних комп'ютерів включає 143 інструкції, які об'єднуються в такі групи: арифметичні, за допомогою яких можна виконати арифметичні операції над цілими, числами з плаваючою крапкою, двійково-десятковими числами змінної довжини; логичеких, що дозволяють виконувати логічні операції над операндами змінної довжини (до 256 байт); передачі управління; вводу-виводу.

Команди можуть бути представленим одному з п'яти форматів:

Призначена для виконання операцій над операндами, які знаходяться в РЗП. Виконуючи таку команду, ми не звертаємося до ОП.

Дана команда припускає, що 1-й операнд відшукується в РЗП (R 1), 2-й - в ОП за виконавчою адресою, яка представляє суму 3-х складових: вмісту регістра бази (В2), індексного регістра (Х2) і 12 - розрядного зміщення (D2). Е2 = (Х2) + (В2) + D2.

Це приклад відносної адресації. Її сенс: пересувність програми всередині всієї пам'яті.

2-й операнд відшукується в ОП