電子計算機の真髄＝命令セット　第二巻　情報の表現と数操作の基本

概要：

第1章　数表現と計算の基礎
この章では数の一般的な表現方法からはじめ、基数変換や補数など情報処理技術者に必要な基本的な数の知識を紹介すると共に、2進数による四則演算について解説します。
　
1.　数の一般的な表現形式
2.　2進数・8進数・16進数
3.　基数変換
4.　補数の定義と簡便計算
5.　負数の表現に補数を用いる
6.　減算を補数の加算で代行
7.　2進数の加減算
8.　2進数の乗除算
　
第2章　情報表現の科学
電子計算機の設計者は論理回路素子を使って設計内容を表現します。その論理回路の裏づけとなるのがブール代数です。論理積、論理和、否定の3要素を原子的な機能要素としています。その論理回路においてNAND回路は全ての源と言える回路素子です。この回路素子から論理積機能をもつ回路はもちろん、論理和機能をもつ回路、否定機能をもつ回路が合成できるからです。情報を表現する分野においてNAND回路素子の役目を果たすのがビットです。ひとつのビットはふたつの状態を表わすだけですが、数を増やすことにより多くの状態を表現できます。そのビットの集まりに様々な意味をもたせることにより様々な種類の情報を表現できるのです。
　
この章ではビットの集合に意味づけをすることにより様々な情報を表す方法について解説します。数や文字はその基本的なものです。また、それらの集団を記憶するための記憶構造についても解説します。
　
下記は主要な項目です。
　
1.　ビットは情報表現の最小単位
2.　ビットの拡張
3.　数の表現
4.　文字の表現
　　ASCIIコード
　　JIS７単位コード
　　JIS 8単位コード
5.　文字列
6.　コード化という手法
7.　データ構造
　　記憶装置のデータ構造
　　機械語命令の操作対象の表現と記憶
　　構造化データ
　　命令セットアーキテクチャの立場
　　機械語命令での主記憶アドレスの指定の仕方
　
第3章　電子計算機の情報表現
この章では電子計算機で使われるデータの表現や操作の実際を説明します。
　
電子計算機の世界で扱う数には整数と実数と10進数があります。整数は表現も操作も比較的単純ですし演算の誤差も生じません。10進数は長さが固定でない点で電子計算機の設計者に本質的な問題を投げかけます。メインフレームの計算機はともかく、他の種類の計算機ではハードウェアで常設するのは難しいのが現実です。実数は科学技術計算に使われため科学の進歩に応えねばなりません。この章では特に浮動小数点数の表現や演算に丁寧な説明を心がけました。
　
日本語の名称や文章を扱うための漢字コードについても代表的な表現方式について概要を解説します。
　
文字列は長さが固定でないため機械語命令の世界では取り扱いが困難です。個々の機械語で処理するのではなく、機械語命令を組み合わせたプログラムで対応するのが自然です。それを支援する機械語命令を備える必要があります。文字列の複写や移動をする命令はその例です。
　
下記は主要な項目です。
　
1.　ビット位置の指定
2.　Big Endian Little Endian
3.　整数
4.　実数
　　浮動小数点数の原理
　　IEEEの浮動小数点表示
　　IBM社のSystem 360/370の浮動小数点数表示
　　実数の四則演算
5.　10進数
6.　ブール演算用データ
7.　文字コード
　　EBCDICコード
　　JIS漢字コード
　　日本語 Shift JIS
　　EUC
　　Unicode
8.　文字列の扱い