计算机系统导论 课件 第三章数据的机器级表示.ppt

**程序中数据类型的宽度高级语言支持多种类型、多种长度的数据例如，C语言中char类型的宽度为1个字节，可表示一个字符（非数值数据），也可表示一个8位的整数（数值数据）不同机器上表示的同一种类型的数据可能宽度不同程序中的数据有相应的机器级表示方式和相应的处理指令C声明典型32位机器CompaqAlpha机器charshortintintlongint12441248char*48floatdouble4848C语言中数值数据类型的宽度(单位：字节)从表中看出：同类型数据并不是所有机器都采用相同的宽度，分配的字节数随机器字长和编译器的不同而不同。CompaqAlpha是一个针对高端应用的64位机器，即字长为64位数据的存储和排列顺序80年代开始，几乎所有通用机器都用字节编址ISA设计时要考虑的两个问题：如何根据一个地址取到一个32位的字？-字的存放问题一个字能否存放在任何地址边界？-字的边界对齐问题例如，若inti=-65535，存放在内存100号单元（即占100#～103#），则用“取数”指令访问100号单元取出i时，必须清楚i的4个字节是如何存放的。msblsb103102101100littleendianword100#100101102103bigendianword100#Word:FFFF0001大端方式（BigEndian）:MSB所在的地址是数的地址e.g.IBM360/370,Motorola68k,MIPS,Sparc,HPPA小端方式（LittleEndian）:LSB所在的地址是数的地址e.g.Intel80x86,DECVAX有些机器两种方式都支持，可通过特定控制位来设定采用哪种方式。65535=216-1[-65535]补=FFFF0001HEx1:MemorylayoutofanumberABCDHlocatedin1000Ex2:Memorylayoutofanumber00ABCDEFHlocatedin1000InLittleEndian:ABCD10011000InBigEndian:CDAB100110001000100110021003InBigEndian:00ABCDEFInLittleEndian:00ABCDEF1003100210011000数据的存储和排列顺序字节交换问题785634120123increasingbyteaddressBigEndian123456780123LittleEndian每个系统内部是一致的，但在系统间通信时可能会发生问题！因为顺序不同，需要进行顺序转换音、视频和图像等文件格式或处理程序都涉及到字节顺序问题ex.Littleendian:GIF,PCPaintbrush,MicrosoftRTF,etcBigendian:AdobePhotoshop,JPEG,MacPaint,etc上述存放在0号单元的数据（字）是什么？？？存放方式不同的机器间程序移植或数据通信时，会发生什么问题？C表达式类型转换顺序（提升规则）unsignedlonglong↑longlong↑unsigned↑int↑(unsigned)char,short猜测执行结果是什么？01检测系统的字节顺序union的存放顺序是所有成员从低地址开始，利用该特性可测试CPU的大/小端方式。请猜测在IA-32上的打印结果。关于大端小端有学生告诉我，他的同学写了一下程序，判断出他的PC是大端！uniontest{inta;charb;}main(){test.a=0xff;if(test.b==0xff)printf(“