Флаг переполнения - Overflow flag

В компьютерных процессорах флаг переполнения (иногда называют V флаг) обычно представляет собой отдельный бит в регистре состояния системы, используемый для указания, когда в операции произошло арифметическое переполнение, указывающее, что подписанный дополнение до двух результат не поместился бы в число битов, используемых для операции ( ALU ширина). Некоторые архитектуры могут быть настроены на автоматическое создание исключения для операции, приводящей к переполнению.

Например, если мы сложим 127 и 127, используя 8-битные регистры. 127 + 127 равно 254, но с использованием 8-битной арифметики результатом будет двоичное 1111 1110, что равно -2 в два дополнения, а значит, и отрицательный. Отрицательный результат из положительных операндов (или наоборот) - это переполнение. Затем будет установлен флаг переполнения, чтобы программа могла знать о проблеме и смягчать ее или сигнализировать об ошибке. Таким образом, флаг переполнения устанавливается, когда самый старший бит (здесь считается битом знака) изменяется путем добавления двух чисел с одинаковым знаком (или вычитания двух чисел с противоположными знаками). Переполнение никогда не происходит, если знаки двух операндов сложения различаются (или знаки двух операндов вычитания одинаковы).[1]

Внутри флаг переполнения обычно генерируется Эксклюзивный или внутреннего нести в и снаружи знаковый бит. Поскольку знаковый бит такой же, как и самый старший бит числа считается unsigned, флаг переполнения «бессмысленен» и обычно игнорируется при добавлении или вычитании беззнаковых чисел.

Флаг переполнения обычно изменяется при всех арифметических операциях, включая инструкции сравнения (эквивалент инструкции вычитания без сохранения результата). Во многих архитектурах процессоров флаг переполнения сбрасывается поразрядными операциями (и, или, xor, not), возможно, включая сдвиги и повороты, но они также могут не определяться ими. Такие инструкции, как умножение и деление, часто оставляют флаг неопределенным или на него влияет последний частичный результат.

На многих процессорах (не только x86 ), инструкции сложения и вычитания влияют как на флаги переноса / заимствования, так и на флаги переполнения, хотя обычно интерес представляет только один из них, в зависимости от того, представляют ли операнды числа со знаком или без знака.[2]

Рекомендации