Corso di Architettura dell'Anno Accademico 2001-2002

9. Aritmetica in virgola mobile (3)

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Materiale disponibile

Sono disponibili le slide della lezione in formato PDF

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Riferimenti bibliografici

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[Stallings]: cap. 8 (paragrafo 4)

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[Stallings]: cap. 6 (paragrafo 1, solo "Tastiera/monitor").
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Attenzione: nella tabella 6.1 a pag. 205, la numerazione dei bit (non so perché) parte da b1 e non da b0 . Nelle slide, invece, uso la numerazione dei bit usuale (0 è il bit meno significativo)

Schema della lezione

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Un quadro della situazione:
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dove siamo, dove stiamo andando, e perchè

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Rappresentazione in virgola mobile
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lo standard IEEE 754
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singola e doppia precisione

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operazioni di somma e sottrazione in virgola mobile

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alcuni commenti sulla rappresentazione

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Rappresentazione di caratteri
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il codice ASCII

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UNICODE

Auto-verifica della comprensione degli argomenti della lezione

Domanda: "Cosa si intende per auto-verifica?"
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Perché risulta efficiente la rappresentazione dello zero con lo standard IEEE 754?

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Quale è l'unica differenza tra la precisione singola IEEE 754 e la rappresentazione di esempio utilizzata in precedenza su 32 bit?

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Quando si può verificare una operazione che genera un valore di infinito positivo?

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Quando si può verificare una operazione che genera un valore di infinito negativo?

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Quando si può verificare una operazione che genera un valore di NaN?

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Perché è necessario allineare i significanti nella somma?

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Perché è necessario rinormalizzare il risultato di una somma?

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Quali sono i compromessi tra precisione e ampiezza dell'intervallo di rappresentazione?

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Perché con il codice ASCII è effettivamente semplice convertire maiuscolo in minuscolo (e viceversa) e convertire caratteri che esprimono cifre in numeri?

Esercizi

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Fare la somma (seguendo l'algoritmo di somma per i numeri rappresentati in virgola mobile) delle seguenti coppie di numeri (rappresentati in base 10) evidenziando l'uso dei 4 passi dell'algoritmo:
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1.265x10-4 + 7.5543x105

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1254x10-7 + 0.0076x103

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1x107 + 61.8x10-3

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0+ 1.68x10-5

Problemi

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Usando la rappresentazione IEEE 754, trovare due valori A e B (diversi da zero) tali che A+B = A (usando l'algoritmo per la somma illustrato a lezione)

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Studiare la precisione doppia dello standard IEEE

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Perché nella operazione di allineamento si allinea (aumentando l'esponente) il numero con esponente più piccolo?

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Perché nella somma si deve esplicitamente fare il controllo se uno dei due operandi è zero? 

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Quale è la operazione di sottrazione per la rappresentazione in virgola mobile (leggere Stallings, par. 8.5, "Addizione e sottrazione" pag. 335, 336, 337

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Dimostrare che con n bit si possono ottenere 2n stringhe diverse.

 

Alcuni link utili:

bulletInformazioni su Unicode a http://www.unicode.org, con la spiegazione in italiano ed alcuni principi tecnici.
bulletLo standard IEEE 754: 
bulletstoria
bulletinformazioni sulla applicazioni dello standard ai processori Intel
bulletuna pagina piena di riferimenti.

 

 

Modificato il: 10/03/03 (09.41)
 
Vittorio Scarano
Dipartimento di Informatica ed Applicazioni "R.M. Capocelli"
Università di Salerno
vitsca@unisa.it