Міністерство освіти та науки України Національний університет “Львівська політехніка” Кафедра ЕОМ Методичні вказівки до лабораторної роботи № 3 з дисципліни “Організація та функціонування комп’ютерів” на тему: “Дослідження інструкцій переходів і зсувів. Організація циклів” Укладач: ст.викл. Кудрявцев О.Т. Львів 2006 Лабораторна робота № 3 Тема: Дослідження інструкцій переходів і зсувів. Організація циклів. Мета роботи: 1. Засвоїти використання основних операції зсуву і переходів у системі команд навчального комп'ютера. 2. Навчитись організовувати цикли. 1. Теоретичні відомості У цій роботі продовжуємо вивчення системи команд навчального комп’ютера – симулятора DeComp. Давайте ще раз подивимось на набір інструкцій навчальної ЕОМ:
Рис.1.1. Набір інструкцій навчальної ЕОМ Як вже зазначалося у лабораторній роботі № 2, усі інструкції можна розбити на групи згідно призначенню. Інструкції, з якими ми будемо знайомитися у даній роботі відносяться до: інструкції керування виконанням програми: інструкція зупинки (HALT); інструкції умовних переходів (JNZ, JZ, JP, JM, JNC та JC); інструкція безумовного переходу (JMP); інструкції зсувів (вліво (Left) та вправо (Right)): інструкції логічного зсуву (LSL та LSR); інструкції арифметичного зсуву (ASL та ASR); інструкції циклічного зсуву (ROL та ROR); інструкції циклічного зсуву через перенос C (RCL та RCR). 1.1. Розглянемо інструкції переходів. Їх головне призначення – зміна звичайного порядку виконання інструкцій. У всіх інструкціях, за винятком інструкцій переходів, на останньому кроці адреса наступної інструкції визначається шляхом додавання 1 до ЛАІ. У інструкціях переходів 12 розрядів адресної частини містять нову адресу наступної інструкції. В результаті наступною після інструкції переходу буде не та інструкція, яка знаходиться у пам’яті зразу після інструкції переходу, а інструкція, яка може знаходитись у будь-якій іншій комірці пам’яті, на яку вкаже адреса у інструкції переходу. Машинний код інструкції безумовного переходу JMP ADR має вигляд: 1110 aaaa aaaa aaaa. Відповідно код операції дорівнює 1110, а решта розрядів – адресна частина. Мікропрограма виконання інструкції JMP має наступний вигляд: ЛАІ –> РА; Пам(РА) –> РД; РД –> РІ, декодування; Адр(РІ) –> ЛАІ. Як видно, інструкція переходу просто записує до ЛАІ значення своєї адресної частини. Інструкція JMP фактично є реалізацією оператора GOTO у мовах програмування Pascal та Basic. Призначення інструкцій умовного переходу (JNZ, JP тощо) дещо інше: в залежності від виконання умови (встановлення чи не встановлення відповідного тригера у Регістрі Ознак) перехід або буде здійснюватись, або ні. Якщо умова не виконується, тоді наступною буде інструкція, яка знаходиться зразу після інструкції переходу. Якщо умова виконується, тоді наступною буде інструкція, яка розміщена у комірці пам’яті, що вказана у адресній частині коду інструкції. Фактично інструкції умовного переходу дозволяють реалізувати оператори розгалуження IF та циклів FOR або WHILE. Наприклад, фрагменту програми на мові Pascal if (a<b) then c:=a; else c:=b; у якому змінна a знаходиться у 10-й комірці, змінна b – у 11-й, а змінна c – у 12-й, відповідатиме наступний фрагмент програми у машинних кодах: Адреса Двійковий код Мнемонічний Коментар Інструкції інструкції код 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010 LOAD 10; завантажити до акумулятора змінну a 0000 0000 0001 0011 0000 0000 1011 SUB 11; відняти від змінної a змінну b 0000 0000 0010 1100 0000 0000 0110 JNC 06; якщо C = 0 (a>b), перейти до c:=b 0000 0000 0011 0000 0000 0000 1010 LOAD 10; завантажити до акумулятора змінну a 0000 0000 0100 0001 0000 0000 1...