考研南京大学计算机组成原理lecture05.pdf

Lecture 5: Arithmetic and Logic Operations and ALU 运算方法和运算部件运算方法和运算部件 运算方法和运算部件运算方法和运算部件 1. 不同层次程序员看到的运算及不同层次程序员看到的运算及ALU 不同层次程序员看到的运算及不同层次程序员看到的运算及 2. 定点数运算及其运算部件定点数运算及其运算部件 定点数运算及其运算部件定点数运算及其运算部件 3. 浮点数运算及其运算部件浮点数运算及其运算部件 浮点数运算及其运算部件浮点数运算及其运算部件 不同层次程序员看到的运算及不同层次程序员看到的运算及ALUALU 不同层次程序员看到的运算及不同层次程序员看到的运算及ALUALU 主主 要要 内内 容容 主主 要要 内内 容容 为什么房子里要有厨为什么房子里要有厨 为什么房子里要有厨为什么房子里要有厨 房、房、卫生间卫生间、卧室、卧室？？ 高级语言程序中涉及的运算高级语言程序中涉及的运算 （以（以C语言为例语言为例）） 房房、、卫生间卫生间、、卧室卧室？？ 高级语言程序中涉及的运算高级语言程序中涉及的运算 （（以以 语言为例语言为例）） CPU中需提供哪些运CPU中需提供哪些运 CPUCPU中需提供哪些运中需提供哪些运 • 整数算术运算整数算术运算、浮点数算术运算、浮点数算术运算 整数算术运算整数算术运算、、浮点数算术运算浮点数算术运算 算部件算部件？Why？Why？？ 算部件算部件？？WhyWhy？？ • 按位按位、逻辑、逻辑、移位、移位、位扩展和位截断、位扩展和位截断 按位按位、、逻辑逻辑、、移位移位、、位扩展和位截断位扩展和位截断 指令集中涉及到的运算指令集中涉及到的运算 （（以以MIPS为例为例 ）） 指令集中涉及到的运算指令集中涉及到的运算 （（以以 为例为例 ）） 人的需要人的需要!! 程序的需要程序的需要 ！！ 人的需要人的需要!! 程序的需要程序的需要 ！！ • 涉及到的定点数运算涉及到的定点数运算 涉及到的定点数运算涉及到的定点数运算 - 算术运算算术运算 算术运算算术运算 • 带符号整数运算带符号整数运算：：取负取负 / 符号扩展符号扩展 / 加加 / 减减 / 乘乘 / 除除 / 算术移位算术移位 带符号整数运算带符号整数运算：：取负取负 符号扩展符号扩展 加加 减减 乘乘 除除 算术移位算术移位 • 无符号整数运算无符号整数运算：：0扩展扩展 / 加加 / 减减 / 乘乘 / 除除 无符号整数运算无符号整数运算：： 扩展扩展 加加 减减 乘乘 除除 - 逻辑运算逻辑运算