Міністерство освіти і науки України
Національний університет „Львівська політехніка”
Кафедра CКС
Звіт
з лабораторної роботи № 3
з дисципліни: “Організація та функціонування комп’ютерів”
на тему: “ Дослідження інструкцій переходів і зсувів.
Організація циклів. ”
2010
Тема: Дослідження інструкцій переходів і зсувів. Організація циклів.
Мета роботи: 1. Засвоїти використання основних інструкцій зсуву і переходів у системі
команд навчального комп'ютера DeComp.
2. Навчитись організовувати цикли необхідної стуктури і використовувати їх
у програмах.
Теоретичні відомості:
Інструкції, з якими ми будемо знайомитися у даній роботі складають дві групи:
1) інструкції керування виконанням програми:
інструкція зупинки (HALT);
інструкції умовних переходів (JNZ, JZ, JP, JM, JNC та JC);
інструкція безумовного переходу (JMP);
2) 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.
Інструкція безумовного переходу JMP ADR має машинний код 1110 aaaa aaaa aaaa.
Відповідно, код операції дорівнює 1110, а решта розрядів – адресна частина. Мікропрограма виконання інструкції JMP має наступний вигляд:
ЛАІ ( РА;
РА ( РД;
РД ( РІ, декодування;
РІ ( ЛАІ – перехід на вказану адресу відбувається без будь-яких попередніх умов.
Як видно, інструкція безумовного переходу JMP просто записує до ЛАІ значення своєї адресної частини і програма буде змушена виконати інструкцію, що записана у комірці пам’яті за цією адресою. Інструкція JMP фактично є реалізацією оператора GOTO у мовах програмування Pascal, Basic та ін.
Призначення інструкцій умовного переходу (JNZ, JP тощо) дещо інше: у залежності від виконання чи не викогаггя умови, зазначеної у алгоритмі програми, перехід або буде здійснюватись, або не буде. Контроль виконання умови здійснює Регістр Ознак шляхом встановлення чи не встановлення відповідного тригера. (див. методичні матеріали до лабораторної роботи № 2).
Якщо умова виконується, тоді наступною буде виконуватися інструкція, яка розміщена у комірці пам’яті, номер якої вказаний у адресній частині коду інструкції.
Якщо умова не виконується, тоді наступною буде виконуватися інструкція, яка знаходиться відразу в сусідній комірці пам’яті з коміркою інструкції переходу.
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;
при реалізації його у навчальному комп’ютері DeComp (причому, змінна a знаходиться у 10-й комірці, змінна b – у 11-й, а змінна c – у 12-й) відповідатиме такий фрагмент програми у машинних кодах:
№ комірки пам’яті
Двійковий код інструкції
Мнемонічний запис
інструкції
Коментар
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 ...
