Бітовий зсув

Логічний зсув вліво

Логічний зсув вправо

Логічний зсув — це зсув, за якого біт, який зсувається, зникає не впливаючи на біти, що залишились, а замість нього записується 0.

Приклад виконання логічного зсуву:

нехай є число 10101010b (в двійковій системі);

після зсуву вліво на 1 біт отримаємо число 01010100b;

після зсуву початкового числа вправо на 1 біт отримаємо число 01010101b.

У більшості процесорів біт, що зсувається зберігається у прапорі переносу. Ця функція використовується для роботи з багатобайтовими числами.

Арифметичний зсув вліво

Арифметичний зсув вправо

При цьому зсуві слово розглядається не просто як група бітів, а як ціле число в доповняльному коді. Зсув вліво виконується як логічний зсув, а під час зсуву вправо біт, що виходить, зникає, не впливаючи на біти, що залишилися, а на місце біта, що з'явився, встановлюється біт, відповідний знаку.

Приклад виконання арифметичного зсуву:

нехай є число 11111010b = -6 (у двійковій системі);

Після зсуву вліво на 1 біт отримаємо число 11110100b = -12;

Після зсуву початкового числа вправо на 1 біт отримаємо число 11111101b = -3.

Легко помітити, що, за арифметичного зсуву, зсув вліво відповідає множенню на 2, а зсув вправо ― діленню на 2 (в загальному випадку — на основу системи числення) з округленням до -∞. Наприклад:

 1011 = -5          1111 = -1 
>> a 1             >> a 1 
 -------- 
 1101 = -3          1111 = -1 

Схемотехнічна реалізація операцій зсуву дуже проста. Саме тому ці операції рекомендують використовувати для операцій множення і ділення цілих чисел на числа, рівні степеням 2 (2, 4, 8, 16, 32, 64 і т. д.), якщо, звичайно, не заважає таке округлення від'ємних чисел.

Циклічний зсув вліво

Циклічний зсув вправо

Під час цього зсуву біт, що виходить, з'являється на місці того біта, який з'явився.

Приклад виконання циклічного зсуву:

нехай є число 11111010b (у двійковій системі);

після зсуву вліво на 1 біт отримаємо число 11110101b;

після зсуву початкового числа вправо на 1 біт отримаємо число 01111101b.

Циклічний зсув вліво через біт переносу

Циклічний зсув вправо через біт переносу

В архітектуру багатьох процесорів входить прапор переносу до наступного розряду (наприклад, cf на x86). Ця операція виконує циклічний зсув над (n+1)-бітовим числом, що складається з регістра і прапора переносу.

Наприклад, якщо в регістрі число 11111010b, а прапор переносу дорівнює 0:

після зсуву вліво на 1 біт: у регістрі 11110100b, прапор переносу дорівнює 1;

після зсуву вправо на 1 біт: у регістрі 01111101b, прапор переносу дорівнює 0.

Операція циклічного зсуву через біт переносу використовується для роботи з багатобайтовими числами. Зокрема, щоб зсунути вправо на 1 біт довге число, потрібно очистити[1] cf (у разі ділення числа зі знаком потрібно записати в cf старший біт старшого слова) і циклічно зсунути на одиницю через cf кожне слово, починаючи з верхнього.

Наприклад, нехай є число 011000111100b, що займає три 4-бітових слова:

Було: HI = 0110, MED = 0011, LO = 1100, cf = 0 
Після зсуву HI: HI = 0011, MED = 0011, LO = 1100, cf = 0 
Після зсуву MED: HI = 0011, MED = 0001, LO = 1100, cf = 1 
Після зсуву LO: HI = 0011, MED = 0001, LO = 1110, cf = 0 

Зсув через регістр прапорів більш ніж на 1 біт практично не використовують.

• Бітові операції
• Регістр зсуву з лінійним зворотним зв'язком
• Рахівниця#Використання

• «Assembler & Win32. Курс молодого бійця.» Урок 11. «Біти, зсув логічний, арифметичний і циклічний.»