[转译][马基 杰斯特(MarkeyJester) 摩托罗拉68000 入门教程] 肆 - 正负 指令 | 2. 有符号 和 无符号
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原文地址：http://mrjester.hapisan.com/04_MC68/Sect04Part02/Index.html
条件允许建议阅读原文，网上非中文资料还是较多，当作锻炼英文岂不美哉
翻译若有不足之处欢迎批评指正
译文：
"积极正面的态度或许不能解决你所有的问题，但它却能让足够多的人的努力不会白费" ---- 赫姆奥尔布赖特 (Herm Albright)，《读者文摘》(Reader's Digest)，1995年6月
简介
我们知道在数学里，有一些数是负数 (-1, -2, -3...)，在这一节让我们来康康有符号数和无符号数，以及它们在程序设计中是怎样模拟 (假装) 负数的
无符号数
现在，你一定同意一个字节数据的最小值是00，而FF是最大值。对于字来说0000是最小值，而FFFF是最大值。对于长字来说00000000是最小值，而FFFFFFFF是最大值
我觉得你没什么异议
这些，就是我们所说的无符号数 (unsigned)，无符号数是从00开始一直到FF的正数
有符号数
然而，总是会有你想要使用负数的情况，这个时候，我们就需要引入有符号数 (signed) 的概念
当一个字节的数据被当成有符号数时，从00到7F都是正数，而从80到FF都是负数！(学习过《计算机组成原理》的同学应该比较清楚):
无符号数
| 最小值 | 最大值 |
|---|---|
| 00 01 02 03 04 05 06 07... | ... F8 F9 FA FB FC FD FE FF |
Signed
| 最小值 | 最大值 |
|---|---|
| 80 81 82 83... ...FC FD FE FF | 00 01 02 03 04... ...7C 7D 7E 7F |
如你所见对于有符号数来说，80到FF是红色的，表示负数
...
03 = +3
02 = +2
01 = +1
00 = 0
FF = -1
FE = -2
FD = -3
...
这就是传说中的二进制补码，就是用MSB (最高有效位) 作为符号位，当其为1时表示负数，比如：
80 = 1000 0000
所有的从80到FF的数的MSB (最高有效位) 都是1，对于正数来说，这一位是0
对于字和长字也是一样：
8000 = 1000 0000 0000 0000
80000000 = 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
注意，这里不要把字节，字和长字弄混在一起了：
比如字节FC是-4，但是如果你用字的长度去读取FC，读成00FC，那么这个数就不再是负数了，它就会变成了一个正数，因为它在0000到7FFF之间，如果你想把它以字的长度读成-4，那么就需要对其进行长度扩展成FFFC，对于长字也是一样，你要把它扩展成FFFFFFFC
正负转换
需要特别说明的是，如果只是修改MSB的话，并不会把一个数从正数转换成它的相反数，反之亦然。比如正数04用二进制表示为0000 0100，如果把MSB修改一下变成1000 0100，也就是十六进制的84，但是84并不是-4，事实上它是-7C
负数从FF (-1)开始，然后逐步做减一操作：FE (-2)，FD (-3)，FC (-4)...
当然也有比较简单的方法来做数字的正负转换，也就是传说中的取反+1操作，取反也就是类似于not指令，把所有的位做翻转，之后再 +1 就可以了，拿04来举例，先把它取反：
0000 0100
|||| ||||
vvvv vvvv
1111 1011
我们得到了FB (1111 1011)，然后再 +1 得到FC (-4)。是不是很简单，同样的对于负数转换成正数也是一样的规则。在cpu 内部执行NEG指令时，做的就是这样的操作 (我们会在下一节有些涉及)
额外的情报
你接下来可能会问了："我怎么区分对待一个数为正数还是负数呢"，答案很简单，但是解释起来有点复杂，所以请忍耐一下
m68k 有一个叫做 "状态寄存器" (CCR, Conditional Code Register) 的东西，每当一条指令被处理的时候，一些必要的信息都会被保存到这个CCR里，这些信息包括：
- 运算结果是不是00 (Z 标记)
- 运算结果是正的还是负的 (N 标记)，仅对有符号数
- 运算结果是否溢出 (V 标记)，仅对有符号数
- 运算结果是否溢出 (C/X 标记)，仅对无符号数
如你所见，有符号数和无符号数的一些信息都被存在CCR里了，所以大部分情况下，数字会被同时当作有符号数和无符号数
还有一些我们之后会介绍的指令，它们会去读取CCR里的一些标记然后根据这些标记的值来做出不同的动作，那样的话，你就可以完全决定是把数当成有符号数还是无符号数了
重要: 上面关于
CCR的介绍非常基础，在合适的时候我们会公开更多的情报，这里做些简单的解释可以让你明白数的有符号和无符号的表示。所以如果你现在不太清楚CCR也完全没关系
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