Структура и форматы машинных команд : машинная операция

Структура и форматы машинных команд

Машинная команда представляет собой код, определяющий операцию вычислительной машины и данные, участвующие в операции. Команда должна содержать в явной или неявной форме информацию об адресе результата операции, и об адресе следующей команды.

Машинная операция – это действия машины по преобразованию информации, выполняемые под воздействием одной команды.

Программа – последовательность команд, отображающих все действия, необходимые для решения задачи по некоторому алгоритму.

Машинный такт – период тактовой частоты работы процессора. Машинный цикл­­ –­ количество машинных тактов, требуемых для выполнения одной команды.

По характеру выполняемых операций различают следующие основные группы команд:

  • арифметические операции над числами с фиксированной или плавающей точкой;
  • команды двоично-десятичной арифметики;
  • логические (поразрядные) операции;
  • пересылка операндов;
  • операции ввода-вывода;
  • передача управления;
  • управление работой центрального процессора.

Машинная команда состоит из операционной и адресной частей. Эти части могут состоять из нескольких полей. В общем виде машинная команда имеет следующую структуру:

Структура машинной команды

Операционная часть содержит код, задающий вид операции (сложение, умножение, передача и т.д.).

Адресная часть содержит информацию об адресах операндов, результата операции и следующей команды.

Структура команды определяется составом, назначением и расположением полей в команде.

Формат команды – это структура команды с разметкой номеров разрядов, определяющих границы отдельных полей команды.

Структуры машинных команд

Четырехадресная структура содержит наиболее полную информацию о выполняемой операции, включает поле кода операции и четыре адреса для указания ячеек памяти двух операндов, ячейки результата операции, и ячейки, содержащей адрес следующей команды.

Такой порядок выборки команд называется принудительным. Он использовался в первых моделях вычислительных машин, имеющих небольшое число команд и очень незначительный объем ОП, поскольку длина такой команды зависит от разрядности адресов операндов и результата.

Четырехадресная структура
Трехадресная структура используется в вычислительных машинах, построенных так, что после выполнения команды по адресу K (команда занимает L ячеек памяти) выполняется команда по адресу K+L. Такой порядок выборки команд называется естественным. Он нарушается только специальными командами передачи управления. При естественном порядке выборки адрес следующей команды формируется в устройстве, называемом счетчик адреса команд. В этом случае команда становится трехадресной.
Трехадресная структура
Двухадресная структура используется в вычислительных машинах, построенных так, что результат операции будет всегда помещаться в фиксированный регистр процессора, например на место первого операнда. В этом случае адрес результата может явно не указываться.
Двухадресная структура
Одноадресная структура подразумеваемые адреса имеют результат операции и один из операндов. При этом один из операндов и результат операции размещаются в одном фиксированном регистре. Выделенный для этой цели внутренний регистр процессора получил название аккумулятор. Адрес другого операнда указывается в команде.
Одноадресная структура
Безадресная структура фиксирует адреса обоих операндов и результата операции, например при работе со стековой памятью.
Безадресная структура
Обычно в вычислительной машине используется несколько форматов команд разной длины (чаще всего безадресные, одноадресные и двухадресные).

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Прокрутить вверх