Bits et représentation · Leçon 24 sur 30 · environ 15 minutes
Bits signés et valeur maximale
Comprenez NOT et testez une différence signée avec un masque de signe.
01 / Expliquer
Comprendre l’idée
NOT inverse les 32 bits, pas seulement un octet : NOT 255 donne −256. AND −2147483648 sélectionne le bit de signe d’un entier signé sur 32 bits. Pour une petite différence, un masque de signe non nul indique une différence négative.
Pour choisir le plus grand de a et b, calculez a − b et testez son signe. Si la différence est négative, choisissez b ; sinon choisissez a. Limitez cette méthode au petit intervalle documenté : la conversion sur 32 bits peut perdre de l’information pour de grandes différences arithmétiques.
02 / Essayer
Observer le fonctionnement
Les résultats attendus sont −256 puis 255. L’indicateur négatif décrit l’état ; il n’existe pas d’instruction distincte de saut conditionnel sur un résultat négatif.
LOAD 255
NOT
PRINT
NOT
PRINT
HALTAvancez pas à pas pour suivre une instruction à la fois. Vous pouvez modifier l’exemple et le rejouer.
03 / Défi
Le faire fonctionner
Lisez deux entiers, chacun de −10 000 à 10 000, et affichez le plus grand. Utilisez une soustraction et le masque de signe sur 32 bits.
Le vérificateur exécute votre programme actuel de l’éditeur sur une nouvelle machine pour chacun des 5 cas de test. Il fournit lui-même les entrées et la mémoire préparée ; la sortie et la mémoire actuelles du laboratoire ne décident pas du résultat.
INPUT
COPY R0 R1
INPUT
COPY R0 R2
LOAD R1
SUB R2
AND -2147483648
#
HALTBesoin d’un indice ?
Un masque de signe nul signifie que a − b est positif ou nul ; a est donc au moins égal à b.
Afficher une solution expliquée
Lisez le programme, prévoyez l’effet de chaque instruction, puis suivez-le pas à pas dans le laboratoire.
INPUT
COPY R0 R1
INPUT
COPY R0 R2
LOAD R1
SUB R2
AND -2147483648
JUMP_IF_ZERO first
LOAD R2
JUMP show
first: LOAD R1
show: PRINT
HALTLaboratoire du processeur en émojis
Programme en émojis
Saisissez LOAD, ADD ou un autre nom d’instruction, puis Espace pour insérer l’émoji. Ctrl/⌘ + Entrée exécute ou suspend ; Échap suspend ; Ctrl/⌘ + ] indente. Tab déplace le focus. Les étiquettes utilisent deux-points. Les sauts utilisent des adresses d’instructions à partir de zéro.
Carte des instructions et points d’arrêt (0)
Un point d’arrêt suspend avant son instruction. Exécuter franchit une fois le point d’arrêt actuel ; Pas à pas exécute directement son instruction. Modifier le code efface les anciens points d’arrêt et l’état machine.
Registres du processeur
- R0
- 0
- R1
- 0
- R2
- 0
- R3
- 0
- R4
- 0
- R5
- 0
- R6
- 0
- R7
- 0
Piles et cadres de boucle
SP = 255 − profondeur des données − profondeur des appels. La pile est distincte de la mémoire.
Pile de données (bas → haut)
Vide
Adresses de retour des appels (bas → haut)
Vide
Cadres de boucle
Vide
Sorties et entrées
Exécutez une instruction PRINT pour voir une sortie.
Entrées en attente: Vide
Mémoire · 256 octets · 0 non nuls
Chaque case indique adresse:valeur. R = lecture à ce pas ; W = écriture à ce pas. Sélectionnez une case pour l’examiner ou l’initialiser avant l’exécution. Les flèches déplacent la sélection, Début/Fin visent les extrémités de la ligne et Ctrl/⌘ + Début/Fin celles de toute la mémoire.
Trace d’exécution · 0 entrées
Les entrées récentes sont ci-dessous. Examinez n’importe quel indice à partir de zéro pour voir les états complets et indépendants avant et après.
Vérifier votre défi
Vous pouvez lancer cette vérification à tout moment. Tous les cas doivent réussir pour enregistrer la leçon comme terminée.
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