Команды арифметической и логической обработки
Команды пересылки данных
Тема 5. Типы и форматы команд.
Несмотря на различие в системах команд разных ЭВМ, некоторые основные типы операций могут быть найдены в любой из них. Для описания этих типов примем следующую классификацию:
- команды пересылки данных;
- команды арифметической и логической обработки;
- команды работы со строками;
- команды SIMD;
- команды преобразования;
- команды ввода/вывода;
- команды управления потоком команд.
Это наиболее распространенный тип машинных команд. В таких командах должна содержаться следующая информация:
- адреса источника и получателя операндов – адреса ячеек памяти, номера регистров процессора или информация о том, что операнды расположены в стеке;
- длина подлежащих пересылке данных (обычно в байтах или словах), заданная явно или косвенно;
- способ адресации каждого из операндов, с помощью которого содержимое адресной части команды может быть пересчитано в физический адрес операнда.
Рассматриваемая группа команд обеспечивает передачу информации между процессором и ОП, внутри процессора и между ячейками памяти. Пересылочные операции внутри процессора имеют тип «регистр-регистр». Передачи между процессором и памятью относятся к типу «регистр-память», а пересылки в памяти — к типу «память-память».
В данную группу входят команды, обеспечивающие арифметическую и логическую обработку информации в различных формах ее представления. Для каждой формы представления чисел в АСК обычно предусматривается некий стандартный набор операций.
Помимо вычисления результата выполнение арифметических и логических операций сопровождается формированием в АЛУ признаков (флагов), характеризующих этот результат. Наиболее часто фиксируются такие признаки, как:
- Z (Zero) — нулевой результат;
- N (Negative) — отрицательный результат;
- V (oVerflow) — переполнение разрядной сетки;
- С (Carry) — наличие переноса.
К стандартному набору операций над целыми числами, представленными в форме с фиксированной запятой, следует отнести:
- двухместные арифметические операции (операции с двумя операндами): сложение, вычитание, умножение и деление;
- одноместные арифметические операции (операции с одним операндом): вычисление абсолютного значения (модуля) операнда, изменение знака операнда;
- операции сравнения, обеспечивающие сравнение двух целых чисел и выработку признаков, характеризующих соотношение между сопоставляемыми величинами (=, <>, >, <, <=, >=).
Часто этот перечень дополняют такими операциями, как вычисление остатка от целочисленного деления, сложение с учетом переноса, вычитание с учетом заема, увеличение значения операнда на единицу (инкремент), уменьшение значения операнда на единицу (декремент).
Отметим, что выполнение арифметических команд может дополнительно сопровождаться перемещением данных из устройства ввода в АЛУ или из АЛУ на устройство вывода.