
- •Учебное пособие для лабораторных работ
- •По курсу:
- •Организация эвм и систем
- •Содержание
- •Инструкция по использованию программного обеспечения.
- •Описание языка mcl.
- •1. Описание языка mcl.
- •2. Алфавит.
- •7. Операции и выражения. Побитовые операции:
- •Операции сдвига:
- •8. Приоритеты и порядок выполнения операций:
- •9. Арифметические преобразования в выражениях.
- •10. Типы языка mcl.
- •11. Переменные языка mcl.
- •12. Операторы языка mcl. Оператор - формат:
- •Оператор - метка:
- •Оператор - безусловный переход: goто
- •Оператор - вызов подпрограммы: gosub
- •Оператор - возврат из подпрограммы: return
- •Оператор - условный оператор: if then
- •Оператор - оператор цикла: for to next
- •Оператор - пауза: pause
- •Оператор - вывод: write writeln
- •Оператор – ввод: read
- •14. Общие замечания.
- •Арифметико-логические устройства эвм и принципы их функционирования.
- •Лабораторная работа № 1. Моделирование функционирования алу при выполнении операции сложения/вычитания. Цель работы:
- •Алгоритм алгебраического сложения/вычитания двоичных чисел с фиксированной запятой при использовании дополнительного кода для представления слагаемых.
- •Моделирование функционирования алу.
- •Проверка на переполнение
- •Результат работы программы:
- •Контрольные вопросы.
- •Содержание отчета.
- •Варианты заданий.
- •Алгоритм умножения двоичных чисел с фиксированной запятой, представленных в дополнительном коде.
- •Моделирование функционирования алу при выполнении операции умножения чисел, представленных в прямом коде.
- •Моделирование функционирования алу при выполнении операции умножения чисел, представленных в дополнительном коде.
- •Контрольные вопросы.
- •Содержание отчета.
- •Варианты заданий.
- •Моделирование функционирования алу при выполнении операции деления методом с восстановлением остатка над числами, представленными в прямом коде.
- •2. Моделирование функционирования алу при выполнении операции деления методом без восстановления остатка над числами, представленными в прямом коде.
- •Контрольные вопросы.
- •Содержание отчета.
- •Варианты заданий.
- •Организация операционной части центрального процессора. Команды эвм.
- •Одноадресные команды.
- •Безадресные команды.
- •Способы адресации.
- •Микропрограмма и структурная схема операционной части цп при выполнении двухадресной команды формата регистр-регистр.
- •Примечания:
- •На рисунке 28 слева на графике расставлены вентили, которые в данной лабораторной работе не используются (они нужны для моделирования блока устройства управления);
- •Задание для выполнения лабораторной работы.
- •Содержание отчета.
- •Поэтапное выполнение программы (см. Файл буу.Mcl):
- •Примечание:
- •Задание для выполнения лабораторной работы.
- •Варианты заданий.
- •Лабораторная работа № 6. Моделирование функционирования селекторного канала.
- •Файл sk.Mcl.
- •Описание подпрограмм для моделирования селекторного канала, хранящихся в файле sk.Mcl. Подпрограмма k_u_k:
- •Подпрограмма w_reg:
- •Подпрограмма out_op:
- •Подпрограмма in_op:
- •Подпрограмма к_ор:
- •Подпрограмма w_op:
- •Подпрограмма z_rdu:
- •Подпрограмма zagr:
- •Задание.
- •Содержание отчета.
- •Пример результатов моделирования работы селекторного канала.
- •Варианты заданий для моделирования селекторного канала. Вариант номер 1
- •Вариант номер 2
- •Вариант номер 3
- •Вариант номер 4
- •Вариант номер 5
- •Вариант номер 6
- •Вариант номер 7
- •Вариант номер 8
- •Вариант номер 9
- •Вариант номер 10
- •Вариант номер 11
- •Вариант номер 12
- •Вариант номер 13
- •Вариант номер 14
- •Вариант номер 15
- •Лабораторная работа № 7. Моделирование функционирования мультиплексного канала.
- •Файл mk.Mcl.
- •Описание подпрограмм для моделирования мультиплексного канала, хранящихся в файле мk.Mcl. Подпрограммы k_u_k, оut_op, in_op и k_op:
- •Подпрограмма w_op:
- •Подпрограмма act:
- •Подпрограмма pas:
- •Подпрограмма w_pk:
- •Подпрограмма zagr2:
- •Задание.
- •Содержание отчета.
- •Пример результатов моделирования работы мультиплексного канала.
- •Варианты заданий для моделирования мультиплексного канала. Вариант номер 1
- •Вариант номер 2
- •Вариант номер 3
- •Вариант номер 4
- •Вариант номер 5
- •Вариант номер 6
- •Вариант номер 7
- •Вариант номер 8
- •Вариант номер 9
- •Вариант номер 10
- •Вариант номер 11
- •Вариант номер 12
- •Лабораторная работа № 8. Моделирование буферной памяти с признаковым обменом и сквозной записью. Сверхбыстродействующая кэш-память и ее моделирование.
- •Моделирование функционирования секторного буфера.
- •Выполнение работы.
- •Типы, используемые подпрограммами.
- •Используемые подпрограммы.
- •Исходные данные.
- •Содержание отчета.
- •Пример выполнения программы с признаковым обменом (файл cachesf.Mcl) для 1-го варианта:
- •Варианты заданий. Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Вариант 10
- •Вариант 11
- •Вариант 12
- •Вариант 13
- •Вариант 14
- •Вариант 15
- •Лабораторная работа № 9. Моделирование буферной памяти с признаковым обменом и сквозной записью. Моделирование функционирования группо-ассоциативного буфера.
- •Выполнение работы.
- •Типы, используемые подпрограммами.
- •Содержание отчета.
- •Пример выполнения программы с признаковым обменом (файл cacheaf.Mcl) для 1-го варианта:
Файл sk.Mcl.
В файле SK.MCL содержатся подпрограммы работы с памятью, передачи информации из РДК на ВУ (и наоборот), распечатки регистров канала и рабочих ячеек ОП и подпрограмма ввода исходных в соответствии с номером варианта. Эти подпрограммы рекомендуется использовать для моделирования работы селекторного канала. В них приняты следующие обозначения переменных и регистров (в квадратных скобках - размерность регистров):
WN - номер варианта
ADDR[24] - после выполнения подпрограммы ZAGR содержит адрес первой кан. команды
RAKK[24] - регистр адреса канальной команды (РАКК)
RAP[24] - регистр адреса памяти (РАП)
RCHP[32] - регистр числа памяти (РЧП)
BR[32] - буферный регистр данных (БР)
RDK[32] - регистр данных канала (РДК)
RDU[8] - регистр данных внешнего устройства (РДУ)
SB[2] - счетчик байт (СБ)
Регистр канальной команды (РКК) 64-х разрядный. Т.к. в языке MCL максимальная размерность регистра - 32 разряда, то этот регистр представлен в виде двух структур:
RKK1[32] с полями KOP[8] и ADR[24] - старшая часть РКК
RKK2[32] с полями PRZ[16] и DLM[16] - младшая часть РКК
┌────────┬────────────────┬────────────────┬────────────────┐
│RKK1.KOP│ RKK1.ADR │ RKK2.PRZ │ RKK2.DLM │
└────────┴────────────────┴────────────────┴────────────────┘
Оперативная память (ОП) описана как MEM OP[1024][8] - линейная память из 1024 ячеек по 1 байту каждая. Подпрограммы работы с памятью позволяют работать с ней как с памятью с шириной выборки - 4 байта. MEM PU[16][8] - память для хранения массива чисел, считываемых с ВУ (заполняется, когда есть операция "чтение"). Все числа выводятся в 16-ричной системе счисления. Остальные переменные, начинающиеся с буквы W, используются как рабочие переменные внутри подпрограмм и физического смысла не имеют, поэтому использовать их в основной программе не рекомендуется.
См. файл SK.MCL
Описание подпрограмм для моделирования селекторного канала, хранящихся в файле sk.Mcl. Подпрограмма k_u_k:
K_U_K:
WU:=24-SB*8;
IF RKK1.KOP=1 THEN RDK[WU..(WU+7)]:=RDU;
IF RKK1.KOP=2 THEN RDU:=RDK[WU..(WU+7)];
RETURN;
Записывает в РДК из РДУ (или наоборот) 1 байт информации. Направление передачи определяется по коду операции выполняемой команды. Номер байта в РДК, в который (из которого) будет записана (считана) информация, определяется значением счетчика байт. Байты в РДК нумеруются слева направо.
┌─────┬─────┬─────┬─────┐
│ 0 │ 1 │ 2 │ 3 │ РДК
└─────┴─────┴─────┴─────┘
┌─────┐
│ РДУ │
└─────┘
Подпрограмма w_reg:
W_REG:
WRITELN " RKK СЧ.БАЙТ РДК РДУ PAKK ";
WRITE $H2 RKK1.KOP," ",$H6 RKK1.ADR," ";
WRITE $H4 RKK2.PRZ," ",$H4 RKK2.DLM," ";
WRITE $H1 SB," ",$H2 RDK[24..31]," ";
WRITE $H2 RDK[16..23]," ",$H2 RDK[8..15]," ";
WRITELN $H2 RDK[0..7]," ",$H2 RDU," ",$H6 RAKK;
RETURN;
Распечатывает регистры канала РДК, СБ, РДК и РДУ. Вывод производится в виде:
РКК СЧ.БАЙТ РДК РДУ
01 000045 6000 0003 01 03 19 C4 2A 03
Вывод всех чисел производится в 16-ичной системе счисления.