8. Формати даних. Формати команд

Формати даних — сукупність регламентованих в архітектурі ЕОМ структур для представлення різних за специфікою обробки та представлення видів інформації (цілих чисел, дробових чисел, текстових рядків тощо).

В ЕОМ інформація різного характеру представляється двійковими послідовностями з різним числом розрядів. Окремі частини цих послідовностей мають певні призначення, причому для фон-ноймановских машин ці призначення набувають сенсу тільки в контексті виконуваних команд. Поза цим контекстом і дані, і команди — усього лише послідовності двійкових розрядів, зовсім нерозрізнених за формою подання. Однак в якості операндів при виконанні команди, різні розряди цих послідовностей наділяються певним змістом. Тому говорять, що у фон-ноймановских машинах типи даних визначаються не самими даними, а операцією, що над ними виконується. І якщо, наприклад, в регістри-джерела операндів команди арифметичного додавання раптом виявилися завантажені розряди слова, яке містить якийсь текст, а не числа, то фон-нойманівська ЕОМ просто проігнорує ту обставину, що навряд чи має сенс додавати два текстові рядки, і поведетьтся з ними як з числами. Але це зовсім не зменшує важливості форматів даних у фон-нейманівских машинах, адже специфіка виконання тих чи інших машинних команд визначається тим форматом даних, над яким вони діють (інша справа, що фактичні операнди можуть не відповідати цьому форматові, але це вже на відповідальності програміста). Вся безліч операцій, а за ними й формати даних, можна розбити на дві великих групи: цілочисельні формати й формати для чисел із плаваючою комою.

Цілочисельні формати

Цілочисельні формати використовуються для представлення цілих чисел і інформації, що може бути закодована такими числами (наприклад, символьні дані, рядки бітів, булеві вирази й ін.).

В першому випадку використовується зазвичай формат з урахуванням знака, що кодується, як правило, в старшому розряді, в другому випадку — беззнаковий формат. В іншому, номенклатура цілочисельних форматів різниться лише довжиною основного інформаційного поля. Як одиниця виміру довжини формату використовується слово, рівне двом або чотирьом байтам (залежно від архітектури)

Формат із плаваючою комою використовується для представлення дробових або дійсних чисел.

Формати команд Алгоритм, написаний користувачем програми, в кінцевому рахунку реалізується у вигляді машинних команд. Під командою розуміють сукупність відомостей,представлених у вигляді двійкових кодів, необхідних процесору для виконання чергового кроку. У ході команди для відомостей про тип операції, адресної інформації про знаходження оброблюваних даних, а також для інформації про місце зберігання результатів виділяються певні розряди (поля).

Форматом команди називається заздалегідь обговорену структура полів в їїкодах, що дозволяє ЕОМ розпізнавати складові частини коду.

Розподіл полів у форматі команди може змінюватися при зміні способу адресації. Довжина команди залежить від числа адресних полів. За кількістю адрес команди діляться на:  безадресні одно-, дво-, трехадресние Довжина коду команди вимірюється в машинних словах. Щоб отримати можливість працювати з мінімальним числом адресних полів, результат, наприклад, можна розміщувати за місцем зберігання одного з операндів. Або попередньо розміщують один або кілька операндів у спеціально виділених регістрах процесора. Безліч реалізованих машинних дій утворює її систему команд. Система команд часто визначає області та ефективність застосування ЕОМ. Склад і кількість команд повинні бути орієнтовані на стандартний набір операцій, що використовуються користувачем для вирішення своїх завдань. За функціональним призначенням у системі команд ЕОМ розрізняють такі групи:  команди передачі даних (обмін входами між регістрами процесора, процесора і оперативної пам'яттю, процесора і периферійними установками). Команди обробки даних (команди складання, множення, зсуву, порівняння-). Команди передачі управління (команди безумовного і умовного переходу). Команди додаткові (типу RESET, TEST, -). Група команд передачі управління забезпечує примусове зміна порядку виконання команд в програмі.