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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

立ち読み

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

著者:
山本登
出版社:
エクスイズム

本書のご紹介
本書は「電子計算機の真髄=命令セット」の第2巻です。機械語命令が扱う様々なデータ種について3章に分けて説明しました。情報系学科の高校生、高専生、大学生、専門学校生の学習に役立つことを願って執筆しました。大学院生のほか、プログラマーやシステムエンジニアとして業務に携わっている方々にも基本的な知識の確認に役立つと確信しています。

理解を確実にするために多くの演習問題を載せました。演習問題は本文の理解を確認する重要な役目があります。有効活用のため全ての問題の解答をつけました。特に計算能力の習得には力を入れています。多くの計算問題を設けるとともに、計算の過程を重視した問題の展開の仕方をしています。これらは他書にはない特徴だと自負しています。敬遠せずにわかるまで挑戦してください。

何についても言えることなのですが、電子計算機の専門家は電子計算機の設計や電子計算機の利用分野で使われる知識を駆使できねばなりません。本巻の主要なテーマである機械語命令の操作対象(データ)についても同様で、整数や実数の表現とその演算の仕方、文字の表現、データの記憶や処理のためのデータ構造などもいつでも使えるようにしておくべき基本的な知識です。

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


目次:

 全巻のまえがき
 著者の計算機歴
 命令セットについて
 本シリーズの構成
 第2巻のまえがき
 第1章 数表現と数計算の基礎
 第2章 情報表現の科学
 第3章 電子計算機のための情報表現
 第2巻のあとがき
 図表一覧

ジャンル:
コンピュータ > 全般 コンピュータ > 言語・プログラミング コンピュータ > 情報通信 コンピュータ > 情報科学 コンピュータ > 一般
販売開始:
2016/01/27
ファイルサイズ:
1.35MB
CODE:
J0010268BK0035343002
対応デバイス:
WindowsPCMacAndroidスマートフォンAndroidタブレットiPhone/iPod touchiPad
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価格(税込) 540円 -
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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
販売(無期限): 税込 540