У меня есть несколько вопросов о ALU ....

Question

Итак, я пытался узнать о компьютерах последние несколько месяцев и действительно подробно узнать, как они работают. Недавно я узнал об вычитателях, и мне было интересно.

Прежде всего, на мой взгляд, вычитатель использует два комплимента, чтобы получить результат. Но почему он вычитает? например, комплимент двух из 5 (0101) равен 1011. Но это также положительный одиннадцать. Несмотря на то, что число становится отрицательным, что делает вычитатель воспринимать это как отрицательное число вместо другого положительного числа? Если проблема была 8 - 5, что мешает ей делать 8 +11? Что заставляет его распознавать бит бит с битом без знака? Я слышал, что программа работает решительно, но тогда вопрос будет заключаться в том, что дает программе возможность решить, добавлять или вычитать и как это интерпретировать в CPU и AlU.

Кроме того, я узнал, что AlU использует одну схему, которая переключается между сложениями и вычитаниями. Как работает эта схема? Что заставляет его решать, добавлять или вычитать?

И, наконец, как эта схема переключается от сложения к вычитанию? Единственный вычитатель, который мне показывали, - это сумматор с не связанными с ним воротами? Как схема отличается тем, что может изменять функции?

Answer 1

Вычитание - это не что иное, как добавление, при этом второй операнд является отрицательным числом. Дополнение Two построено так, что добавление с отрицательным числом просто работает как ожидалось (при игнорировании переполнения).

ALU не должен знать, является ли число положительным или отрицательным, но в дополнении до двух чисел все числа с самым значительным битом, установленным в 1, являются отрицательным числом. ALU не волнует, потому что два дополнения разработаны так, что все это просто работает.

Теперь вычитание является просто добавлением, поэтому мы можем использовать одни и те же схемы для выполнения обеих функций. То, о чем вы говорите, заключается в том, что он отрицает второй операнд (отрицание довольно просто в дополнении к двум, есть несколько способов сделать это), затем он добавляет числа.