Количество адресов в команде

Длина команды

Чем больше длина команды, тем обеспечивается более полный набор команд, способов адресации, максимальное адресное пространство.

Чем короче команда, тем меньше времени тратится на её исполнение ЦП и упрощается необходимое оборудование.

Длина команды выбирается кратной байту, т.к. основная память обычно организована в виде 8-битовых ячеек.

Обобщенный формат команды (с учетом использования различных способов адресации (СА)) включает в себя поле для задания СА и имеет вид:

КОП (операционная часть)

СА

Адресная часть

Общая длина команды R_k = S^l_i=1 R_Ai + R_коп + R_CA

Где l = количество адресов в команде;

R_Ai – количество разрядов для записи i- го адреса;

R_коп = разрядность поля кода операции;

R_CA = разрядность поля способа адресации.

В ВМ имеют место одновременно несколько форматов команд.

Количество двоичных разрядов, отводимых под код операции, определяется количеством выполняемых операций (системой команд).

Пусть N_коп - количество выполняемых команд;

Тогда количество разрядов, отводимых под КОП определяется следующим соотношением:

R_коп = int (log₂ N_коп ), где int означает округление в большую сторону до целого числа.

Длина поля КОП варьируется. Изначально под код операции отводится фиксированное число разрядов. Однако, для отдельных команд оно может быть расширено за счет нескольких битов адресного поля. Это сокращение приводит к сокращению возможностей адресации.

В адресной части команды содержится информация о местонахождении операндов и месте хранения результата. При этом местонахождение каждого из операндов и результата задается в команде путем указания адреса соответствующей ячейки ОП или номера регистра ЦП. Принципы использования информации из адресной части команды определяются системой адресации.

Система адресации задает число адресов в команде и принятые способы адресации.

R_Ai = int (log₂ N_i)

R_CA = int (log₂ N_СА ),

где N_i – количество ячеек памяти, к которому можно обратиться с помощью i- го адреса;

N_СА - количество способов адресации

В зависимости от количества адресов, включаемых в адресную часть, различают следующие форматы команд:

1. Четырехадресный

2. Трехадресный

3. Двухадресный

4. Полутораадресный (регистровый)

5. Безадресный

В идеальном случае в адресной части команды должны быть указаны адреса 1-го и 2-го операндов, адрес результата и адрес, где взять следующую команду.

Операция Адреса

Код операции

1-й операнд

2-й операнд

Результат

Следующая команда

Рис. Четырехадресный формат команды

В фон-неймановских ВМ необходимость в четвертом адресе отпадает, т.к. команды располагаются в памяти в порядке их выполнения, и адрес очередной команды может быть получен за счет простого увеличения адреса текущей в счетчике команд. При этом необходимо добавить в систему команд ВМ команды, которые могут изменять порядок вычислений.

Если адрес ячейки основной памяти имеет длину 32 бита, а длина кода операции – 8 бит, то длина команды составит 104 бита (13 байт).

Операция Адреса

Код операции

1-й операнд

2-й операнд

Результат

Рис. Трехадресный формат команды

Если по умолчанию взять в качестве адреса результата адрес одного из операндов (обычно второго), то можно обойтись без третьего адреса.

Операция Адреса

Код операции

1-й операнд

2-й операнд / результат

Рис. Двухадресный формат команды

Обычно для хранения первого операнда и результата выделяется специальный регистр центрального процессора, который называется аккумулятором.

Операция Адреса

Код операции

1-й или 2-ой операнд

Рис. Одноадресный формат команды

Так как число регистров в ЦП невелико, то для указания одного из них в команде достаточно иметь короткое адресное поле.

Операция Адреса

Код операции

Регистр 2-ой операнд

Рис. Полутора адресный (регистровый) формат команды

Существую команды, в которых отсутствуют операнды или их местоположение четко задано.

Операция

Код операции

Рис. Безадресный формат команды

Дата добавления: 2014-01-07