Разрядность основных форматов числовых данных

Данные, представляющие в компьютерах числовую информацию, могут иметь фиксирован­ную или переменную длину. Операционные устройства компьютеров (целочисленные арифметико-логические устройства, блоки обработки чисел с плавающей точкой, устройства десятичной арифметики и т. п.), как правило, рас­считаны на обработку кодов фиксированной длины.

Наименьшей единицей данных является разряд (бит). В большинстве случаев эта единица информации слишком мала. Од­нобитовые операционные устройства использовались в ранних компьютерах с последовательной обработкой информации, а в современных компьютерах с параллельной обработкой разрядов они практически не применяются.

Следующая по величине единица состоит из четырех разрядов и называется полу­байтом или тетрадой, или реже «ниблом» (nibble — огрызок). Она также редко имеет самостоятельное значение и заслуживает упоминания как единица представления отдельных десятичных цифр при их двоично-десятичной записи.

Реально наименьшей обрабатываемой единицей считается байт, состоящий из восьми разрядов. На практике эта единица информации также оказывается недоста­точной. Значительно чаще применяются числа, представленные двумя (полусло­во), четырьмя (слово), восемью (двойное слово) или шестнадцатью (счетверенное слово) байтами.

Разрядность целочисленного функционального устройства обычно выбирается равной 32 разрядам - для процессоров с 32-разрядной архитектурой; 64 разрядам - в процессорах с 64-разрядной архитектурой. Использование более коротких чисел позволяет сэкономить на оперативной памяти, но выигрыша в производительности не дает.

В приложениях, оперирующих десятичными числами, где количество цифр в числе может варьироваться в широком диапазоне, что характерно для задач из области экономики, более удобными оказываются форматы переменной длины. В этом случае числа не переводятся в двоичную систему, а записываются в виде последовательности двоично-кодированных десятичных цифр. Длина подобной цепочки может быть произвольной, а для указания ее границы обычно использу­ют символ-ограничитель, код которого не совпадает с кодами цифр. Длина цифро­вой последовательности может быть задана явно в виде количества цифр числа и, храниться в первом байте записи числа, однако этот прием более характерен для указания длины строки символов.

Логические данные

Элементом логических данных является логическая (булева) переменная, кото­рая может принимать лишь два значения: «истина» или «ложь». Кодирование ло­гического значения принято осуществлять разрядом информации: единицей кодируют истинное значение, нулем — ложное. Как правило, в компьютерах оперируют наборами ло­гических переменных длиной в машинное слово. Обрабатываются такие слова с помощью команд логических операций (И, ИЛИ, НЕ и т. д.), при этом все разряды обрабатываются одинаково, но независимо друг от друга. Никаких перено­сов между разрядами не возникает.

Контрольные вопросы

1. Назовите типы операндов

2. Опишите формат целых чисел

3. Как представлены числа в формате с плавающей точкой?

4. Назовите особые случаи, возникающие при операциях с числами с плавающей точкой

5. Что такое логическая переменная?