Понятие машинной команды

Архитектура компьютера и особенности обмена информацией между его узлами

ПРОГРАММНОЕ УПРАВЛЕНИЕ КОМПЬЮТЕРОМ

Архитектуру компьютера можно представить в следующем виде:

Рис.1.1Архитектура ЭВМ.

Рассмотрим основные определения.

Единицей объема данных является байт. Байт – группа из восьми бит, обрабатываемая как единое целое (бит – единица измерения информации, байт – единица измерения объема данных).

Объем ОЗУ измеряется в байтах. Емкость ячейки памяти – 1 байт.

Производные: Кбайт (1024 (210) байт), Мбайт (1 048 576 (220) байт) , Гбайт (1 073 741 824 (230) байт).

Шина – набор линий-проводников на материнской плате, по которым обмениваются информацией компоненты и устройства компьютера.

Системная шина – проводники, которыми процессор соединен с Сhipset – набором микросхем, установленных на материнской плате для обеспечения обмена данными между разными устройствами компьютера и процессором.

Архитектура любой из шин (системной, памяти, ввода-вывода и др.) включает:

- линии для обмена данными (шина данных),

- линии для адресации данных (шина адресов),

- линии для управления данными (шины управления).

Пропускная способность шины (Мбайт/с) определяется ее разрядностью, умноженной на тактовую частоту.

Алгоритм любой программы реализуется в виде команд, выполняемых процессором шаг за шагом (программа = данные + команды).

Команда состоит из кода выполняемой операции (оператор) и адресной части (операнды).

Закодированное представление команды процессора - машинный код.

Регистры – дополнительные ячейки памяти процессора.

одноадресная команда (содержимое ячейки х ОЗУ сложить с содержимым сумматора (регистр АЛУ процессора), а результат оставить в сумматоре);

двухадресная команда (сложить содержимое ячеек х и y, а результат поместить в ячейку y);

трехадресная команда (содержимое ячейки x сложить с содержимым ячейки y, сумму поместить в ячейку z);

Рис.1.2. Механизм обработки машинных команд.

Порядок выполнения команды следующий:

1. из ячейки памяти, адрес которой хранится в счетчике команд, выбирается очередная команда; содержимое счетчика команд при этом увеличивается на длину команды;

2. выбранная команда передается в УУ на регистр команд;

3. устройство управления расшифровывает адресное поле команды;

4. по сигналам УУ операнды считываются из памяти и записываются в АЛУ на специальные регистры операндов;

5. УУ расшифровывает код операции и выдает в АЛУ сигнал выполнить соответствующую операцию над данными;

6. результат операции либо остается в процессоре, либо отправляется в память, если в команде был указан адрес результата.