70. Процессор: классы команд, структура команд

Процессор (CPU), запрашивает и выполняет команды программы. Программа – набор команд для реализации конкретной задачи. Команда – закодированная инструкция процессору для выполнения конкретного действия. Каждой команде соответствует одна операция.Совокупность всех команд, которые данный процессор может выполнить, называется системой команд.

Команды системы можно поделить на классы.

1. Команды обработки данных

• Команды арифметических операций, которым фактически обязана своим названием вычислительная техника. Конечно, доля вычислительных действий в современном компьютере заметно уменьшилась, но они по-прежнему играют в программах важную роль. Отметим, что к основным арифметическим действиям Обычно относятся сложение и вычитание (последнее в конечном счете чаще всего тем или иным способом также сводится к сложению). Что касается умножения и деления, то они во многих ЭВМ выполняются по специальным программам.

• Команды логических операций, позволяющие компьютеру анализировать обрабатываемую информацию. Простейшими примерами могут служить сравнение, а также известные логические операции И, ИЛИ, НЕ (инверсия). Кроме того к ним часто добавляются анализ отдельных битов кода, их сброс и установка.

2. Команды управления, реализующие нелинейные алгоритмы:

• условный переход,

• безусловный переход,

• обращения к подпрограмме (переход с возвратом).

Некоторые ЭВМ имеют специальные команды для организации циклов, но это не обязательно: цикл может быть сведен к той или иной комбинации условного и безусловного переходов. Часто к этой же группе команд относят немногочисленные операции по управлению процессором - типа «останов» или НОП («нет операции»). Иногда их выделяют в особую группу.

3. Команды обращения к внешним устройствам

• команды ввода и

• команды вывода информации

В некоторых ЭВМ внешние устройства являются специальными служебными адресами памяти, поэтому ввод и вывод осуществляется с помощью команд переписи.

4. Команды передачи данных (перепись), копирующие информацию из одного места в другое.

5. Команды сдвигов двоичного кода влево и вправо.

Структура команды

Поле операции

Поле операндов

В поле операции указывается код команды. Это может быть двоичный код операций «занести в ячейку», «занести в регистр» и т.д. В поле операндов указывается операнд (операнды) или адрес операнда (операндов). Операнд – это двоичный код, участвующий в операции. Адрес операнда – номер регистра или адрес ячейки памяти, содержащей операнд. В этом случае процессор должен запросить операнд из памяти по адресу, указанному в команде. По количеству обрабатываемых операндов команды бывают двух адресные («сложить содержимое двух регистров»), трехадресные («сложить содержимое двух регистров и поместить по адресу