Организация ЭВМ и систем: Курс лекций (Позиционные системы счисления. Процессоры семейства IA-32. Лазерные принтеры), страница 9

По мере уменьшения результата при дальнейших вычислениях экспонента по-прежнему остаётся равной 0, а первые биты мантиссы постепенно превращаются в нули, что сокращает и значение, и число значимых битов мантиссы.

Стандарт предусматривает два нуля, положительный и отрицательный, определяемые по знаковому биту.

С переполнением нельзя справиться постепенно. Вместо этого существует специальное представление бесконечности: все биты смещённой экспоненты равны единице, а мантисса равна 0. Это число можно использовать в качестве операнда. Оно подчиняется обычным правилам для бесконечности.

При некорректных операциях, например, делении бесконечности на бесконечность, получается четвёртый тип, который обозначается NaN (Not a Number).

Все четыре числовых типа стандарта IEEE 754 схематически представлены ниже, где вторая колонка обозначает знаковый бит, третья — биты экспоненты, четвёртая — биты мантиссы.

3.4.  Символы

Символьные данные с помощью таблицы символов переводятся в числовой код и в таком виде хранятся. Существует великое множество различных таблиц символов. Наиболее распространена таблица ASCII, в которой стандартизированы 128 символов, имеющих номера от 0 до 127. Первые 32 из них представляют собой коды специального назначения, 32 — пробел, далее идут знаки пунктуации, далее — цифры от 0 до 9, за ними — буквы латинского алфавита и некоторые другие символы. Например, символы от «0» до «9» имеют коды от 30H до 39H соответственно.

3.5.  Двоично-десятичное представление

Данное представление детально описано в «Методических указаниях» к лабораторным работам, поэтому особо останавливаться на нём не будем.

4. Процессоры семейства IA-32

4.1. Режимы работы процессоров и адресация памяти

4.1.1. Общие сведения

4.1.2. Режим реальной адресации

4.1.3. Защищённый режим

4.1.4. Страничная организация памяти

4.2. Регистры процессора

4.2.1. Программные регистры

4.2.2. Регистры модуля операций с плавающей запятой

4.2.3. Другие регистры

[3, 5]

4.1.  Режимы работы процессоров и адресация памяти

4.1.1. Общие сведения

Процессоры семейства IA-32 могут работать в одном из трёх основных режимов:

1)  реальной адресации;

2)  защищённом;

3)  управления системой.

Метод адресации памяти определяется режимом работы процессора.

Режим реальной адресации (Real-address mode) повторяет работу процессора Intel 8086 с добавлением некоторых новых возможностей, например, команд перехода в другие режимы работы. Режим реальной адресации используется, например, в MS DOS, а также в системах Windows 95 и 98 при загрузке в режиме эмуляции MS DOS, когда приложению, написанному для MS DOS необходимо предоставить полный контроль над аппаратным обеспечением ЭВМ. При выполнении инициализации по сигналу «сброс» все процессоры семейства IA-32 переходят в данный режим. После этого операционная система может переключить процессор в требуемый режим работы.

В данном режиме работы процессор может обращаться только к первому мегабайту памяти, адреса которого находятся в диапазоне от 0 до 2²⁰-1. При этом процессор работает в однозадачном режиме. Любой программе, которую процессор выполняет в данный момент, разрешён доступ без ограничений к любым областям памяти, находящимся в пределах первого мегабайта.

Защищённый режим работы (Protected mode) является основным режимом работы, в котором для программиста доступны все команды, режимы адресации и возможности процессора. Режим является многозадачным. Каждому процессу выделяется одна или несколько изолированных областей памяти, называемых сегментами. Размер сегмента может быть до 4 Гбайт. Во время выполнения программы процессор отслеживает все её обращения к памяти и ограничивает попытки обращения за пределы выделенных программе сегментов.