Организация ЭВМ и систем Щемелева Т.К.

Лекция 6.. Система команд процессора для пэвм ibm pc.

Новые понятия:. инструкция; ассемблер; мнемокод операции; типы данных; форматы данных; слово; способы адресации; непосредственная адресация; регистровая адресация; неявная адресация; прямая адресация; относительная адресация; схема выполнения операции (операционная схема команды).

Основные вопросы: Понятие о системе команд. Типы и форматы данных. Способы адресации операндов. Основные команды базового мп.

6.1. Понятие о системе команд

В лекции 2 дано понятие «команда» в представлении Дж. фон Неймана, когда существовал один тип языков программирования – машинный, т.е. программа составлялась программистом и вводилась в память ЭВМ в 8-ми- или 16 –тиричных кодах. В настоящее время для микропроцессоров введено понятие «инструкция», эквивалентное первоначальному понятию «команда». Инструкция МП – это код, читаемый из памяти в регистр команды МП, в котором приведены все сведения о выполняемой операции в доступной для УУ МП форме. Исполняемые файлы (в ОС MS DOS WINDOWS) состоят только из инструкций.

Понятие «команда» сохранилось для языков низкого уровня – ассемблеров (assembler), т.к. одна команда, составленная по правилам транслятора-ассемблера, переводится при трансляции в одну инструкцию доля той же операции. Поэтому часто эти два понятия отождествляют. В языках высокого уровня такого соответствия нет.

Программа на языке ASSEMBLER состоит из строк. В каждой строке может быть одна команда или одна директива. Команда - управляющее слова для МП, директива - управляющее слово для транслятора. Формат команды на языке ASSEMBLER соответствует формату команды в представлении фон Неймана и имеет вид:

<метка>: <коп> [<адрес1>,<адрес2>] ;[комментарий]

Система команд–полный перечень команд со своей логической структурой, которые может исполнять ЭВМ (обеспечивает исполнение – УУ процессора). Для понимания команды надо знать;

• мнемокод операции – набор символов латинского алфавита для кода операции (поле КОП команды); Команды для упрощения их анализа разбивают на группы (классифицируют) по типам операций

• тип и формат данных (операндов и результата);

• способы адресации операндов;

• степень влияния результата операции на флаги.

Рассмотрим сущность системы команд т.н. базового процессора, используемого в ПЭВМ класса IBM PC. Базовым называют МП, работающий в реальном режиме. Для подготовки к лабораторным работам по курсу недостаточно ознакомиться с изложенным материалом в лекции 6. Необходимо изучить Учебное пособие [2, темы 5 и 6].

6.2. Типы и форматы данных

Основными типами данных являются:

• целые с фиксированной десятичной точкой;

• вещественные с плавающий десятичной точкой;

• целые десятичные (например, в кодах ASCII).

Числа могут быть представлены как беззнаковой форме, так и со знаком. Если со знаком, то старший бит хранит знак, отрицательные числа хранятся в памяти и в регистрах в дополнительномкоде. Интерпретацию старшего бита в байте или слове в программах на ассемблере выполняет разработчик программы.

МП аппаратно поддерживает следующие основные форматы данных:

• Байт(b) – восемь последовательно расположенных битов, пронумерованных от 0 до 7, при этом бит 0 является самым младшим битом.

• Слово(w) – последовательность из двух байтов, имеющих последовательные адреса. Размер слова 16 битов; биты в слове формируются от 0 до 16. Младший байт хранится по меньшему адресу и адресом слова считается адрес его младшего байта.

Программным путем базовый процессор поддерживает форматы двойного и учетверенного слов. Двойное слово (d) – последовательность из четырех байтов (32 бита), расположенных по последовательным адресам. Адресом двойного слова считается адрес младшего слова. Адрес старшего слова может быть использован для доступа к старшей половине двойного слова.Учетверенное слово – последовательность из восьми байт (64 бита).