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シフト演算の演習

Posted at 2022-07-08

３２ビットのレジスタに１６進数ABCDが入っている時、２ビットだけ右に論理シフトした値はどれか？

レジスタとは、マイクロプロセッサ（MPU/CPU）内部にある、演算や実行状態の保持に用いる記憶素子。最も高速な記憶装置だが、一般的なCPU製品で数個から数十個（容量に換算して数十バイト程度）と数が限られる。GPUなど特殊なプロセッサでは数万個（数百キロバイト）のレジスタを内蔵するものもある。
出典 https://e-words.jp/w/%E3%83%AC%E3%82%B8%E3%82%B9%E3%82%BF.html#:~:text=%E3%83%AC%E3%82%B8%E3%82%B9%E3%82%BF%E3%81%A8%E3%81%AF%E3%80%81%E3%83%9E%E3%82%A4%E3%82%AF%E3%83%AD%E3%83%97%E3%83%AD%E3%82%BB%E3%83%83%E3%82%B5,%E5%86%85%E8%94%B5%E3%81%99%E3%82%8B%E3%82%82%E3%81%AE%E3%82%82%E3%81%82%E3%82%8B%E3%80%82
レジスタはデータを一時的に記憶するための、一種のメモリです。
レジスタはこのように何ビットかの 2進数を記憶するメモリですが、 CPU に組み込まれているレジスタにはカウンタの機能を持ったものや、シフトレジスタの機能を持ったものなどもあります。

レジスタは、データを一時的に記憶する一種のメモリで、 記憶容量は 8 ビット、16 ビット、32 ビット …等です。
シフトレジスタは、記憶しているデータの桁を左右にシフトさせることができるレジスタです。
シフトレジスタの用途は他にもいろいろありますが、 シフトの度に 1 ビットずつ順にデータを取り出すことができますから、 8 回シフトさせると 8 ビット、すなわち1 バイトのデータをシリアルに変換することができます。
これなら 8 ビットの情報でも 1 本の通信回線に乗せることができます。インターネットでもこのように、 データをシリアルに変換して通信しています。

気づき

コンピュータの部品のことか。
プロセッサの中にたくさんあるのか。
シリアルって何？しかしこれは後から調べよう。
問題文はシフトレジスタのことを言っているのか。

ABCDを２進数に変換、論理シフトで左から００を加えた。その結果
00101010111110011になるのでこれを１６進数に変換
2AF3となる。
成功。やった。

数値を２進数で格納するレジスタがある。このレジスタに正の整数xを設定した後、”レジスタの値を２ビット左にシフトして、xを加える"操作を行うと、レジスタの値はxの何倍になるか。ここで、溢れ（オーバーフロー）は、発生しないものとする。

２ビット左にシフトすることは４倍することだから答えは４倍だ。
答えは５倍だった。
奇数なのか。どうしてだろう。説明を読んでみよう。

正の整数を前提としているので今回のシフトは論理シフトらしい。
これの意味がわからない。これ以上説明を読んでもわからないと思ったが他のサイトの解説を読んで理解した。
やっぱり自分の読解力不足だった。

この問題の意味がわからなかった。　レジスタに２進数ので表した整数xを左に２桁シフト、その後整数xを再び加えたため４倍＋１倍で５倍になる。

しかし正の整数を前提としているので今回のシフトは論理シフトが意味がわからない。
多分
登場する整数に負の数がないため符号に考慮しなくてもいいから論理シフトなのかもしれない。

非負とは
非負の整数ってなんですか？？マイナスではない整数、つまり正の整数のことですか？(´・ω・｀)
当たってますでしょうか！？(>_<)
0と正の整数という意味でしょう。0を含むかどうかに、ポイントがある。

２進数には０と１があるから非負の数なのだろう。

３倍とはどのような意味なのかを知らなければならない。
２倍+1倍になることを意識する。
２倍は左にシフトするとできる。だから最後の桁に０をつける。
１倍はその数を足すとできる。
つまり
最後の桁が０であり、元の数が足されているのものが該当する。
なのでア