一.高階語言和機器指令中的運算

1.C程式中涉及的運算

涉及的運算有按位運算、邏輯運算、移位運算、位擴充套件和位截斷運算

• 移位運算
  負數反碼，移位後符號位不變，左移時，最高位丟失0，則結果出錯；右移時，最低位丟失0，影響精度。
  負數補碼，移位後符號位不變，左移時，最高位丟失0，則結果出錯；右移時，最低位丟失1，影響精度。
• 位擴充套件
  進行位擴充套件時，擴充套件後的數值應保持不變。
  擴充套件方式有：0擴充套件和符號擴充套件。0擴充套件用於無符號數，只要在短的無符號數前面新增足夠的0即可。符號擴充套件用於補碼錶示的帶符號整數，通過在短的帶符號整數前新增足夠多的符號位來擴充套件。

2.MIPS指令中涉及的運算

MIPS指令系統涉及的運算有按位邏輯運算、邏輯移位、算術移位、帶符號整數的加減乘除、無符號整數加減乘除、帶符號整數的符號擴充套件、無符號數的0擴充套件
、單精度浮點數加減乘除、雙精度浮點數加減乘除等。

2.基本運算部件

1，序列進位加法器

• 序列進方式：n位加法器，X與Y逐位相加，位間進位序列傳送。
• 只有一個全加器，資料逐位序列送入加法器中進行運算。進位觸發器用來寄存進位訊號，以便參與下一次運算。
• 行進位加法器速度慢的主要原因是進位按序列方式傳遞，高位進位依賴低位進位。
  2，並行進位加法器
  用n位全加器實現兩個n位運算元各位同時相加，這種加法器稱為並行加法器。並行加法器中全加器的個數與運算元的位數相同。並行加法器中全加器的位數與運算元的位數相同，可同時對運算元的各位相加。計算機內部大多采用兩級或多級先行進位加法器
  3，帶標誌加法器

3.定點數運算

1，補碼加減法

• 運算表示式
• 判斷是否溢位
  2，原碼加減運算
  比較兩個運算元的符號，對加法實行“同號求和，異號求差”，對減法實行“異號求和，同號求差求和時，數值位相加，若最高位產生進位則結果溢位求差時，被加數數值位加上加數數值位的補碼
  3，移碼加減運算
  移碼的和、差等於和、差的補碼。
  4，原碼乘法運算
  原碼一位乘法
  （1）確定乘積的符號位。由兩個乘數的符號異或得到。
  （2）計算乘積的數值位，乘積的數值部分分為兩個乘數的數值部分之積。
  原碼二位乘法
  原碼兩位乘是用兩位來決定新的部分積的形成，形成4種狀態