arithmetic for computers

David8·2022년 10월 7일
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컴퓨터구조

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ALU

  1. 기본 구조
    1. 1 bit ALU --> 32 bit ALU 만듬
  2. slt
    1. set을 통해 less 여부 확인 --> set을 lsb로 보내줌
  3. beq
    1. 32bit nor 게이트를 통해 equal을 감지
  4. status bits -> 연산결과 중 중요한 4가지 요소
    1. zero
    2. sign(부호)
    3. overflow
    4. carryout

Multiplication

  1. 기본 구조

  2. 방식

    1. version1: mutiplicand 왼쪽으로 하나씩 shift하면서 연산 수행
    2. version2: prodcut에 mutiplicand 넣으면서 하나씩 오른쪽으로 shift
    3. final version: multiplier를 product에 넣어놓고 multiplicand도 product에 넣어감
      1. multiplier lsb 0과 1에 따라서 multiplcand는 product에 추가되거나 shift만함

      final version

  3. 음수인 경우

    1. 절대값으로 바꿈(2's complement)
    2. 양수 multiplication 수행
    3. multiplier, multiplicand의 부호가 다른 경우 --> 음수 처리

Division

  1. 기본 구조
  2. 알고리즘
  3. HI(32bits), LO(32bits)
    1. 곱셈, 나눗셈 결과값 저장
      1. 나눗셈: HI-나머지, LO-몫 저장
      2. 곱셈: HI-상단 32bit(msb), LO-하단 32bit(lsb)

Floating point number arithmetic

  1. 기초

    1. 표현

      표준 표현법


    1. bias
      1. single: 127
        1. all 0s: 0-127=-127
        2. all 1s: 255-127=128
      2. double: 1023
    2. 여러 경우
  2. 알고리즘

    1. 덧셈

      2.곱셈

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