Лекции по Вычислительным машинам, системам и сетям   

1. Электронные вычислительные машины общего назначения

1.5. Форматы машинных команд

Машинной командой называется двоичное слово, содержащее всю информацию, необходимую процессору для выполнения заданной операции. А именно: тип операции, адреса операндов, адрес приемника результата. Для фиксации этой информации в машинной команде выделяются группы разрядов, называемые полями. Любая машинная команда состоит из поля кода операций (КОП) и ряда адресных полей. Форматом машинной команды называется заранее оговоренная структура ее полей.

В наиболее общем случае машинная команда должна иметь формат, представленный на рис. 1.3.

Рис. 1.3

На рис. 1.3 А1 – поле адреса первого операнда, А2 – поле адреса второго операнда, А3 – поле адреса приемника результата, А4 – поле адреса следующей машинной команды. Это четырехадресная машинная команда.

Чем больше в команде полей, тем больше места она занимает в оперативной памяти (ОП). Это приводит к непроизводительному расходу памяти и снижению общего быстродействия ЭВМ, так как считывание таких команд из ОП требует больших временных затрат.

На практике четырехадресные машинные команды никогда не использовались. Машинные команды любой программы располагаются в ОП не хаотично, а последовательно, одна за другой, поэтому в состав процессора вводится специальный регистр, называемый программным счетчиком. Перед началом выполнения программы в него заносится адрес первой команды программы. После считывания очередной машинной команды из ОП содержимое программного счетчика автоматически увеличивается на число считанных байт.

Таким образом в программном счетчике автоматически формируется адрес следующей машинной команды программы. При таком подходе поле А4 становится ненужным и команда становится трехадресной.

Если результат операции всегда помещать на место одного из операндов, например первого, отпадает необходимость в поле А3 и команда становится двухадресной. Хотя при таком подходе команды несколько теряют в гибкости и создаются определенные неудобства при программировании, практика показала, что выигрыш здесь значительно превышает проигрыш. Иногда в состав процессора вводят специальный регистр, называемый аккумулятором, и оговаривают, что один из операндов всегда берется из аккумулятора и в него загружается результат операции. При такой ситуации команды становятся одноадресными. Существуют и безадресные команды, например команды, реализующие стековые операции. В современных процессорах используются, как правило, двух-, одно- и безадресные команды. Например команды микропроцессора К1810ВМ86:

add dx, [234h] – двухадресная;

inc byte ptr [40h] – одноадресная;

push bx – безадресная.



*****
Новосибирск © 2009-2017 Банк лекций siblec.ru
Лекции для преподавателей и студентов. Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.