Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Информатика arrow Информатика 2015

3.3. Представление команд в ЭВМ

Программа работы ЭВМ состоит из последовательности команд.

Под командой понимается информация, обеспечивающая выработку управляющих сигналов, за счет которых машина выполняет определенные, запланированные программистом действия. Эти сигналы формируются в устройстве управления процессора. С помощью совокупности команд (с помощью программы) программист определяет, что должна делать ЭВМ.

Поле команды состоит из двух частей: операционной и адресной. В операционной части команды указывается код операции (КОП). Код определяет действие, которое должна выполнить ЭВМ. Например, арифметическое действие — суммировать, логическое действие — инвертировать.

Адресная часть команды содержит адреса операндов (чисел или символов), участвующих в операции. Под адресом понимается номер ячейки ОЗУ или ПЗУ (либо номер порта), где находятся данные, необходимые для выполнения команды.

Таким образом, ЭВМ (точнее, процессор) выполняет действие, определяемое кодом операции, над данными, местоположение которых указано в адресной части команды. Количество указываемых в команде адресов может быть различным. Различают следующие форматы команд: одно-, двух- и трехадресные. Бывают и безадресные команды.

Трехадресная команда, выполняющая, например, операцию сложения, должна содержать код операции сложения и три адреса.

Действия, выполняемые этой командой, описываются следующей последовательностью операций.

  • 1. Взять число, хранящееся но первому адресу А1.
  • 2. Взять число, хранящееся по второму адресу А2, и сложить его с первым числом.
  • 3. Результат сложения записать по третьему адресу АЗ.

В случае двухадресной команды третий адрес отсутствует, и результат сложения можно записать либо но второму адресу Л2 (с потерей исходной информации, которая была там записана), либо оставить в регистре сумматора, где производилась операция сложения. Тогда для освобождения регистра сумматора потребуется дополнительная команда перезаписи числа но необходимому адресу. Таким образом, для выполнения операции сложения с помощью двухадресной команды потребуется не одна команда (как в первом случае), а две.

При организации сложения двух чисел, хранящихся по адресам А1 и А2, с записью результата в ячейку АЗ с использованием одноадресных команд, потребуется уже три команды.

  • 1. Вызов в АЛУ числа, хранящегося по адресу А1.
  • 2. Вызов в АЛУ числа, хранящегося по адресу А2 и сложение его с первым числом.
  • 3. Запись результата по адресу АЗ.

Таким образом, чем меньше адресов содержит команда, тем большее число команд требуется для составления одной и гой же программы. Увеличивая число адресов в команде, приходится увеличивать длину машинного слова, чтобы отвести в нем необходимые поля для адресной части команд.

С увеличением объема памяти ЭВМ увеличивается длина поля, необходимого для указания одного адреса, а значит и длина команды. В то же время не все команды полностью используют адресные поля. Например, для команды записи числа по заданному адресу требуется только одно адресное поле. Неоправданное (нерациональное) увеличение длины машинного слова для использования многоадресных команд приводит к уменьшению быстродействия ЭВМ, гак как необходимо обрабатывать поля большей длины.

Существуют безадресные команды, которые содержат только код операции, а необходимые данные заранее помещаются в определенные регистры процессора.

Современные ЭВМ автоматически выполняют несколько сотен различных команд. Все машинные команды можно разделить на группы по видам выполняемых операций:

  • • операции пересылки данных;
  • • арифметические операции;
  • • логические операции;
  • • операции обращения к внешним устройствам ЭВМ;
  • • операции передачи управления;
  • • обслуживающие и вспомог ательные операции.

При проектировании новых процессоров и машин разработчикам приходится оптимально решать сложную задачу выбора длины команды и определения списка необходимых команд (системы команд). Противоречивые требования к конфигурации команд привели к созданию процессоров с различными форматами команд (архигекгуры CISC и RISC).

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы