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2024-09-12ics第一周:信息的表示和处理
为什么学习这本书很多东西并不像看起来那样简单比如: 算法性能分析结果$\neq$实际程序性能(底层实现问题) 计算机系统中的算术$\neq$数学中的算术(溢出问题) 我们知道,在纸面上看$$ (x+1)^2≥0$$ 是一定的,但是在计算机中就不一定了,比方说: $ lldb(lldb) print (233333 + 1) * (233333 + 1)(int) $0 = -1389819292 这就是整数的溢出,当然用浮点数的表示方法可以避免溢出,但是浮点数有精度问题 # dawang at wdxtub.local in ~ [9:05:02]$ lldb(lldb) print (1e20 + -1e20) + 3.14(double) $0 = 3.1400000000000001(lldb) print 1e20 + (-1e20 + 3.14)(double) $1 = 0 你了解内存吗?我们都学过的C或者C++都没有提供任何内存保护机制,再加上强大且危险的指针,出现溢出或者段错误实在是家常便饭。这类问题的问题在于,很难确定是程序本身的问题,还是编 ...
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2024-09-23ics第三周:程序的机器级表示
条件码条件码寄存器(Condition Code Register),在 x86-64 架构中,也被称为 EFLAGS 寄存器,用于存储 CPU 执行算术或逻辑运算后的状态信息。这些状态信息由一组 条件码(condition flags)表示,通常用于判断运算结果并进行条件分支跳转。 条件码寄存器的主要用途: 保存运算结果的状态:每当 CPU 执行加法、减法、乘法、除法、比较等运算时,条件码寄存器会根据运算结果自动更新某些标志位。 用于条件跳转:汇编中的条件跳转指令(如 jz、jnz、jl 等)通过检查条件码寄存器中的标志位来决定程序执行的下一步操作。 主要的条件码标志位:条件码寄存器中有几个位用于表示算术或逻辑操作后的状态,以下是最常见的几个标志位: 条件码是隐式设置的,即不需要一条指令设置条件码,其在算术运算后自动设置(带来的电路的增多) CF(Carry Flag,进位标志): 在无符号运算中,进位标志用于表示加法时最高位发生了进位或减法时借位。 置位条件:如果执行加法时有进位,或减法时发生了借位,则 CF 被设置为 1。 使用场景:无符号运算中的溢出检测。 C语言表示: ...
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2024-09-26ics第三周:程序的机器级表示续
3.7过程的笔记!快放假吧,孩子快死了
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2024-09-14ics第二周:信息的表示和处理续
浮点数二进制小数简而言之,就是原来的整数多了个小数点。 浮点数可以这样表示:$$\sum_{k=-j}^{i}b_{k}\times\ 2^{k}$$例如:$$5\frac{3}{4}=101.11_{2},2\frac{7}{8}=10.111_{2},1\frac{7}{16}=1.0111_{2}$$这样的好处是,除以二就相当于右移,并且可以横跨小数点。 但是这种表示方式有明显的限制,比如说,只有形如$$\frac{x}{2^{k}}$$可以被精确表示,其他的就只能变成循环的小数,例如$$\frac{1}{3}=0.0101010101[01]…_{2}$$除此之外,另一个问题在于,如果给定了 w 个比特,能够表达的数字其实是有限的. IEEE浮点数 IEEE 的浮点数标准更多是从数值角度来建立的,对于舍入,上溢出和下溢出都有比较统一的处理方法。但与此同时也给硬件优化带来了比较大的困难。因为和平时使用的数制也有一定差异,从理解的角度来看不够直观,但是好在主流的 CPU 都支持浮点数,所以我们不必过多涉及这方面的细节。 IEE ...
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数算复习笔记
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ics第三周:程序的机器级表示续
ics第三周:程序的机器级表示
ics第二周:程序的机器级表示
ics第二周:信息的表示和处理续
ics第一周:信息的表示和处理
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大家好鸭,我是北京大学计算机专业的一名学生,本站会分享本人课程学习的笔记和感悟以及生活,希望对大家有所帮助。
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