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自考《计算机系统结构》重要考点:数据表示(二)

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自考《计算机系统结构》重要考点:数据表示(二)

 

矢量数据表示(简单应用)

这里也提到了向量。向量已经被简单地解释过了。这是矢量数据的表示。我们知道向量是连续存储在内存的空间中的。换句话说,这些向量元素的地址是连续的。

在标量计算机上运行时,由于没有特殊的矢量数据表示,在计算矢量时(相当于一维数组的计算),每次取一个数据元时,都必须计算出该元素的地址。在向量机中,由于向量数据的表示,向量可以用位串表示。向量指令是一种可以用一条指令对向量的所有元素进行运算的指令。

例如,有两行抽屉:A和B:我们有一个任务,就是将A中每个抽屉的内容按顺序移动到B的每个抽屉中。

标量指令是这样的:听着,把所有的东西从A1移到B1~~(工人搬家后……)把A2抽屉的东西再移到B2!(在滑道也完成移动后,将A3抽屉放在所有抽屉都已移动并计数为5时,任务已完成。在此期间,使用了五个循环命令。

向量指令是这样的:听着,把a柜的五个抽屉从第一个抽屉移到B柜,位置是从第一个抽屉开始,依次放入五个抽屉。这样,跑步者就会明白,只要一句话就能完成任务。

向量表示是用一个位串来表示向量的基地址、位移和向量长度。这样,这三个值就可以清楚地表示一个向量,并确定参与计算的元素的位置。因此,向量表示是向量指令和向量机的基础。

在矢量处理中,会遇到稀疏向量(即含有大量0元素的向量),因此为了节省空间和处理时间,采用压缩向量表示。应该注意,有一个中间向量Z向量,它是位向量。每个元素都是1或0。压缩向量是通过在Z向量中存储与元素1对应的稀疏向量元素来获得的。这很容易理解。

自定义数据表示(理解)

为了减少高级语言与机器语言的差异,采用用户自定义的数据表示,即用数据本身来表示数据类型,这样可以大大减少每一条指令的类型,称为通用指令。用户定义的数据表示有两种,即标记数据表示和数据描述符表示。

有标记的数据表示法意味着每个数据都附加一个标志,标志表示数据类型。这种表示法有其优点和缺点。请仔细理解。

它的优点是:简化指令系统;易于程序错误检查;自动类型转换;编译简单;程序调试方便。缺点是增加了存储空间,降低了指令的执行速度。

另一种是数据描述符表示,主要用于描述复杂的多维数据类型,如向量、记录等

(1)标识符应与每个数据连接,两个数据应存储在一个存储单元中;描述符和数据应分开存储(一个连接和一分钟)

(2)要访问数据集中的元素,必须首先访问描述符,它至少添加了一个寻址级别(首先访问描述符以增加寻址)

(3)描述符可以看作程序的一部分,而不是数据的一部分。标识符可以看作是数据的一部分(程序部分不是数字)

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