Архитектура аппаратных сред Практическая работа №9

Практическая работа №9

Тема: Система команд процессора.

Цель: получить представление о системе команд процессора.

Приобретаемые умения и навыки: приобрести навыки о работе центрального процессора.

Норма времени: 2 часа.

Оборудование: компьютер с установленным программным обеспечением и подключенный к Internet

Теоретическая часть

В общем случае система команд процессора включает в себя следующие четыре основные группы команд:

• команды пересылки данных;

• арифметические команды ;

• логические команды ;

• команды переходов.

Команды пересылки данных не требуют выполнения никаких операций над операндами. Операнды просто пересылаются (точнее, копируются) из источника (Source) в приемник (Destination). Источником и приемником могут быть внутренние регистры процессора, ячейки памяти или устройства ввода/вывода. АЛУ в данном случае не используется.

Арифметические команды выполняют операции сложения, вычитания, умножения, деления, увеличения на единицу (инкрементирования), уменьшения на единицу (декрементирования) и т.д. Этим командам требуется один или два входных операнда. Формируют команды один выходной операнд.

Логические команды производят над операндами логические операции, например, логическое И, логическое ИЛИ, исключающее ИЛИ, очистку, инверсию, разнообразные сдвиги (вправо, влево, арифметический сдвиг, циклический сдвиг). Этим командам, как и арифметическим, требуется один или два входных операнда, и формируют они один выходной операнд.

Наконец, команды переходов предназначены для изменения обычного порядка последовательного выполнения команд. С их помощью организуются переходы на подпрограммы и возвраты из них, всевозможные циклы, ветвления программ, пропуски фрагментов программ и т.д. Команды переходов всегда меняют содержимое счетчика команд. Переходы могут быть условными и безусловными. Именно эти команды позволяют строить сложные алгоритмы обработки информации.

В соответствии с результатом каждой выполненной команды устанавливаются или очищаются биты регистра состояния процессора ( PSW). Но надо помнить, что не все команды изменяют все имеющиеся в PSW флаги. Это определяется особенностями каждого конкретного процессора.

У разных процессоров системы команд существенно различаются, но в основе своей они очень похожи. Количество команд у процессоров также различно. Например, у упоминавшегося уже процессора MC68000 всего 61 команда, а у процессора 8086 — 133 команды. У современных мощных процессоров количество команд достигает нескольких сотен. В то же время существуют процессоры с сокращенным набором команд (так называемые RISC-процессоры), в которых за счет максимального сокращения количества команд достигается увеличение эффективности и скорости их выполнения.

Практическая часть

1. Создать документ.

2. Составить перечень основных элементов архитектуры компьютера.

3. Составить обзор всех видов команд процессора.

4. Привести скриншоты и примеры работы команд процессора.

Контрольные вопросы:

1. Дайте определение процессору.

2. Основное назначение процессора?

3. Для чего предназначены команды процессора?

4. Основные виды команд процессора.

29