2013年計(jì)算機(jī)等級(jí)三級(jí)PC技術(shù)第一章要點(diǎn)(2)

　　(四)實(shí)數(shù)的性質(zhì)和運(yùn)算

　　1.實(shí)數(shù)(浮點(diǎn)數(shù))的性質(zhì)

　　下表所示是Pentium微處理器中32位浮點(diǎn)數(shù)和64位浮點(diǎn)數(shù)的一些性質(zhì)。

　　32位浮點(diǎn)數(shù) 64位浮點(diǎn)數(shù)

　　符號(hào) 階碼 尾數(shù) 數(shù)值

　　符號(hào) 階碼

　　尾數(shù) 數(shù)值

　　+0 0 全0 全0 0 0 全0 全0 0

　　-1 1 全0 全0 0 1 全0 全0 0

　　+∞ 0 全1 全0 +∞ 0 全1 全0 +∞

　　-∞ 1 全1 全0 -∞ 1 全1 全0 -∞

　　規(guī)格化的

　　非0正實(shí)數(shù) 0 0

　　(1.f)

　　規(guī)格化的

　　非0負(fù)實(shí)數(shù) 1 0

　　非規(guī)格化的

　　非0正實(shí)數(shù) 0 0 f≠0 2 -126 (0.f) 0 0 f≠0 2 -1022

　　(0.f)

　　非規(guī)格化的非0負(fù)實(shí)數(shù) 1 0 f≠0 -2 -126 (0.f) 1 0 f≠0 -2 -1022

　　(1.f)

　　2.實(shí)數(shù)(浮點(diǎn)數(shù))的四則運(yùn)算

　　浮點(diǎn)數(shù)的加、減運(yùn)算要比定點(diǎn)數(shù)(整數(shù))復(fù)雜得多。下面只做簡(jiǎn)要介紹。

　　設(shè)浮點(diǎn)數(shù) A=As ×2Ea ，B=Bs ×2Eb 則

　　和數(shù) C=(As ×2Ea-Eb+Bs )×2Eb ，差 D=(As ×2Ea -Eb -Bs )×2Eb(若Ea ≤Eb )

　　或者:

　　和數(shù) C=(As ×Bs ×2Eb -Eb )×2Ea ，差 D=(As -Bs ×2Eb -Ea )×2Ea (若Ea >Eb )一般說(shuō)來(lái)，浮點(diǎn)數(shù)的加、減運(yùn)算有如下幾個(gè)步驟:

　　(1)檢測(cè)A和B中有無(wú)0，若A=0，則C=B，若B=0，則C=A。運(yùn)算結(jié)束。

　　(2)計(jì)算兩數(shù)階碼之差，即d=Ea -Eb ，若d>0，則將尾數(shù)Bs 向右移d位，若d<0，則將尾數(shù)A s 向右移-d位，若d=0，則As 和Bs 均不移位。這個(gè)過(guò)程叫做“對(duì)階”。

　　(3)兩尾數(shù)相加或相減。

　　(4)把結(jié)果進(jìn)行規(guī)格化。對(duì)于Pentium微處理器來(lái)說(shuō)，若結(jié)果尾數(shù)絕對(duì)值小于1，則尾數(shù)不斷左移且階碼不斷減1，直至尾數(shù)絕對(duì)值大于或等于1;若結(jié)果尾數(shù)絕對(duì)值大于或等于2，則尾數(shù)右移1位且階碼加1。

　　注意:兩浮點(diǎn)數(shù)加/減時(shí)，在結(jié)果規(guī)格化的過(guò)程中，可能會(huì)發(fā)生“上溢”或“下溢”。浮點(diǎn)數(shù)的乘/除法比加/減法稍簡(jiǎn)單一些，其公式為:

　　乘積=(As ×Bs )×2Ea +Eb 商=(As /Bs )×2Ea +Eb 處理過(guò)程如下:

　　(1)檢測(cè)A和B中有無(wú)0，若AS =0，則乘積(商)=0，運(yùn)算結(jié)束;若BS =0，乘法時(shí)乘積=0，除法時(shí)商為∞，運(yùn)算結(jié)束

　　(2)計(jì)算兩數(shù)階碼之和(或差)。(3)兩尾數(shù)相乘或相除。

　　(4)把結(jié)果進(jìn)行規(guī)格化。即，若結(jié)果尾數(shù)絕對(duì)值小于1，則尾數(shù)不斷左移且階碼不斷減1;若結(jié)果尾數(shù)絕對(duì)值大于或等于2，則尾數(shù)右移且階碼加1。

　　注意:兩浮點(diǎn)數(shù)乘/除時(shí)，在階碼相加(減)的過(guò)程中，或者在結(jié)果規(guī)格化的過(guò)程中，可能會(huì)發(fā)生“上溢”或“下溢”。

　　浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算過(guò)程中，為了保證浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算的精度，當(dāng)尾數(shù)右移時(shí)，對(duì)移出的位還需進(jìn)行“舍入”處理。