Лаб9. Модельная ЭВМ Основы информатики

Содержание

Что делать 1

Учебная машина УМ-3 2

Пример 1. Оператор присваивания 4

Пример 2. Условный оператор 4

Пример 3. Реализация цикла 6

Пример 4. Работа с массивами 7

И набор команд http://cmcmsu.no-ip.info/1course/um3.command.set.htm

Что делать

1. Повторить пример 1. Реализовать его в эмуляторе УМ-3. Написать программу для обмена значениями двух переменных.

2. Изучить пример 2. Реализовать его в эмуляторе УМ-3. Написать программу печати большего из двух чисел.

3. Изучить пример 3. Реализовать его в эмуляторе УМ-3. Написать программу вычисления суммы вводимых чисел. Количество чисел считать известным.

4. Изучить пример 4. Реализовать его в эмуляторе УМ-3 (пусть массив состоит из 10 чисел). Написать программу вычисления наибольшего числа в массиве.

5. Решать задачи из сборника упражнений.

Сборник упражнений по учебным машинам (УМ-3)

1. Ввести вещественное x и вывести значение y = { x + 1, при x < 1; 1, при x = 1; 1/(x+1), при x > 1 }.

2. Ввести координаты двумерных векторов x и y. Вывести 1, если x || y, иначе 0.

Модификация команд (формирование операндов)

3. Ввести координаты 50-мерного вещественного вектора X и вектора Y, вычислить их сумму Z = ( X + Y ) и вывести координаты Z на экран.

4. Ввести последовательность из 100 целых чисел и вывести её в обратном порядке.

5. Ввести 50 целых и вывести их сумму.

6. Ввести последовательность из 100 целых чисел и вывести 1, если последовательность неубывающая, иначе — 0.

7. Ввести последовательность из 100 целых чисел {a100} и число x. Вывести 1, если x присутствует в последовательности {a100}.

8. Ввести последовательность из 100 целых чисел и вывести значение максимума.

9. Ввести целое n (2 ≤ n ≤ 100). Ввести n вещественных чисел и вывести значение максимального из них.

10. Ввести целое n (2 ≤ n ≤ 100). Ввести вещественные координаты двух n-мерных векторов x и y. Вывести их скалярное произведение (x, y).

Модификация команд (формирование кода операции)

11. Имеется шаблон фрагмента кода, при выполнении которого с 52 ячейки происходит суммирование вещественных значений ячеек с 100 по 499.

12. 50 xxx xxx xxx xxx

13. 51 СЛЦ xxx xxx xxx

14. 52 СЛВ 100 100 101

15. 53 СЛЦ 52 52 58 ; модификация второго операнда

16. 54 ВЧЦ 59 59 58 ; декремент счётчика цикла

17. 55 УСЛ 56 56 52 ; цикл

18. 56 ВЫВ 100 1 ; вывод результата

19. 57 СТОП

20. 58 <1> ; константа 1

21. 59 <399> ; константа 399

22. 60 УВЧ 99 99 98

23. 61 СЛВ xxx xxx xxx

Подобрать и вставить в пустые места, обозначенные символами «x», такие значения, чтобы при переходе на 50 ячейку УМ-3 вычислила и вывела бы произведение вещественных значений ячеек с 100 по 499.

Учебная машина ум-3

Память УМ-3 будет состоять из 512 ячеек, имеющих адреса от 0 до 511. Каждая ячейка состоит из 32 двоичных разрядов. По современным понятиям это очень маленькая память (всего 2 Kb). Записанное в ячейке машинное слово может рассматриваться как одно целое или вещественное число или как одна команда. Машинное слово, трактуемое как команда, будет разбиваться на четыре поля, и представляться в следующей форме:

КОП	A1	A2	A3
5 разрядов	9 разрядов	9 разрядов	9 разрядов

Номера ячеек, кодов операций и адресов операндов будем для удобства записывать в десятичном виде, хотя первые программисты использовали для этого восьмеричную или шестнадцатеричную системы счисления. Первое поле с именем КОП (Код ОПерации) содержит число от 0 до 31. Это число задаёт номер (код) операции машинной команды, а поля с именами A1, A2 и A3 задают адреса операндов (это целые числа от 0 до 511). Таким образом, в каждой команде могут задаваться адреса двух аргументов (это A2 и A3)и адрес результата операции A1.

Таблица 1. Команды учебной машины УМ-3
КОП	Смысл операции и её мнемоническое обозначение
00	ПЕР – пересылка: <A1>:=<A3>
11	СЛЦ – сложение целых чисел
12	ВЧЦ – вычитание целых чисел
13	УМЦ – умножение целых чисел
14	ДЕЦ – деление целых чисел (то же, что и div в Паскале)
24	МОД – остаток от деления (то же, что и mod в Паскале)
01	СЛВ – сложение вещественных чисел
02	ВЧВ – вычитание вещественных чисел
03	УМВ – умножение вещественных чисел
04	ДЕВ – деление вещественных чисел
10	ЦЕЛ – вещественное в целое: <A1>:=Round(<A3>)
30	ВЕЩ – целое в вещественное: <A1>:=Real(<A3>)
09	БЕЗ – безусловный переход: goto A2, т.е. RA:=A2
19	УСЛ – условный переход: Case w of 0: goto A1; 1: goto A2; 2: goto A3 end
20	ПР – переход по S = 0: if w=0 then goto A2
21	ПНР – переход по S <> 0: if w<>0 then goto A2
22	ПБ – переход по S > 0: if w=2 then goto A2
23	ПМ – переход по S < 0: if w=1 then goto A2
24	ПБР – переход по S >= 0: if w in [0,2] then goto A2
25	ПМР – переход по S <= 0: if w<2 then goto A2
31	СТОП – остановка выполнения программы
05	ВВВ – ввод массива вещественных чисел: ввод A2 чисел в память, начиная с адреса A1 for i:=1 to А2 do Readln(<А1+i-1>)
06	ВВЦ – ввод A2 целых чисел в память, начиная с адреса A1 for i:=1 to А2 do Readln(<А1+i-1>)
15	ВЫВ – вывод A2 вещественных чисел, начиная с адреса A1 for i:=1 to А2 do Writeln(<А1+i-1>)
16	ВЫЦ – вывод массива целых чисел, аналогично ВВВ

Важное замечание. В используемом вами эмуляторе система команд может отличаться от заявленной в тексте. Используйте «Help» для получения справки о кодах команд.