Міністерство освіти і науки України Національний університет “Львівська політехніка” Кафедра ЕОМ / Лабораторна робота №3 з Архітектури комп’ютера на тему: «Робота з симулятором машини Ноймана. Дослідження виконання асемблерної програми симулятора.» Львів – 2013 Мета: опанувати роботу асемблера на симуляторі машини Ноймана, зрозуміти і дослідити принцип виконання програми машиною Ноймана. Завдання: скласти програму на асемблері, перетворити її у машинні коди, запустити симулятор, увести до нього коди машинних, проаналізувати і пояснити отримані результати, скласти звіт з виконання лабораторних досліджень та захистити його. Теоретичні відомості В ході виконання даної лабораторної роботи розглядається симулятор та асемблер 32 розрядного CISC комп’ютера. Даний комп’ютер містить 8 регістрів (0 вий регістр завжди зберігає 0) та 65536 комірок пом’яті по 32 розряди. Набір машинних інструкцій складається з 8 команд (табл. 1). Таблиця 1. Множина інструкцій № пп Код інструкції 2кове СУТНІСТЬ ІНСТРУКЦІЙ МАШИНИ  Інструкції R-типу  1 add 000 Додає вміст регістру regA до вмісту regB, та зберігає в destReg  2 nand 001 Виконує логічне побітове І-НЕ вмісту regA з вмістом regB, та зберігає в destReg  I-тип  3 lw 010 Завантажує regB з пам’яті. Адреса пам’яті формується додаванням зміщення до вмісту regA.  4 sw 011 Зберігає вміст регістру regB в пам’ять. Адреса пам’яті формується додаванням зміщення до вмісту regA.  5 beq 100 Якщо вміст регістрів regA та regB однаковий, виконується перехід на адресу програмний лічильник(ПЛ) + 1+зміщення, в ПЛ зберігається адреса поточної тобто beq інструкції.  J-тип  6 jalr 101 Спочатку зберігає ПЛ+1 в regB, в ПЛ адреса поточної (jalr) інструкції. Виконує перехід на адресу, яка зберігається в regA. Якщо в якості regA regB задано один і той самий регістр, то спочатку в цей регістр запишеться ПЛ+1, а потім виконається перехід до ПЛ+1.  O-тип  7 halt 110 Збільшує значення ПЛ на 1, потім припиняє виконання, стимулятор має повідомляти, що виконано зупинку.  8 noop 111 Нічого не виконується   Формат лінійки асемблерного коду наступний (<пробіл> означає послідовність табуляцій і/або пробілів): мітка <пробіл> інструкція<пробіл>поле№1<пробіл> поле№2<пробіл> поле№3<пробіл>коментар Крайнє ліве поле лінійки асемблерного коду – поле мітки. Коректна мітка має складатися максимуму з 6 символів, символами можуть бути літери або цифри, але починатися з букви. Поле мітки є необов’язковим, проте пробіл після даного поля є обов’язковим. Після не обов’язкової мітки іде обов’язковий пробіл. Далі іде поле назви інструкції, в якому може бути ім’я будь якої асемблерної інструкції зазначені вище в таблиці. Після пробілів ідуть відповідні поля. Всі поля можуть зберігати або десяткові значення або мітки. Кількість полів залежить від інструкції, поля які не використовуються ігноруються (подібно до коментарів). Інструкції r-типу (add, nand) потребують наявності 3 полів: поле№1 – regA, поле№2 regB поле№3 destReg. Інструкції і-типу (lw,sw,beq) вимагають 3 полів: поле№1 – regA, поле№2 regB поле№3 – числове значення зміщення чи символьна адреса. Числове значення може бути як додатнім так і відємним. Символьні адреси описані нижче. Інструкція J-типу (jalr) вимагає 2 полів: поле№1 – regA, поле№2 regB Інструкція 0-типу (noop, halt) не вимагає жодного. Символьні адреси посилаються на відповідні мітки. Для інструкцій lw та sw асемблер має згенерувати зміщення, яке дорівнює адресі мітки. Вона може використовуватися з 0 регістром, тоді буде посилання на мітку, або може використовуватися з не нульовим базовим регістром у якості індексу масиву, який починається з мітки. Для інструкції beq, асемблер має перетворити мітку в числове зміщення куди має відбуватися перехід. Після останнього поля має йти пробіл за яким може розміщуватися коментар. Коментар закінчується з кінцем лінії асемблерної програми. Крім інструкцій асемблерна програма може містити директиву - .fill (зверніть увагу на ...