ГЛАВА 9

Лабораторные работы

Цикл лабораторных работ рассчитан на выполнение студентами в рамках курса "Архитектура ЭВМ" и других, подобных по содержанию.

Цикл включает работы различного уровня. Лабораторные работы № 1 — 4 ориентированны на первичное знакомство с архитектурой процессора, системой команд, способами адресации и основными приемами программирования на машинно-ориентированном языке. Лабораторная работа № 5 иллюстрирует реализацию командного цикла процессора на уровне микроопераций. Лабораторная работа № 6 посвящена способам организации связи процессора с внешними устройствами, а в лабораторных работах № 7 и 8 рассматривается организация кэш-памяти и эффективность различных алгоритмов замещения.

Все работы выполняются на программной модели учебной ЭВМ и взаимодействующих с ней в программных моделях ВУ и кэш-памяти, описанных в главе 8.

Описание работы включает постановку задачи, пример выполнения, набор вариантов индивидуальных заданий, порядок выполнения работы, требования к содержанию отчета и контрольные вопросы.

Лабораторная работа № 1. Архитектура ЭВМ и система команд

Общие положения

Для решения с помощью ЭВМ некоторой задачи должна быть разработана программа. Программа на языке ЭВМ представляет собой последовательность команд. Код каждой команды определяет выполняемую операцию, тип адресации и адрес. Выполнение программы, записанной в памяти ЭВМ, осуществляется последовательно по командам в порядке возрастания адресов команд или в порядке, определяемом командами передачи управления.

(Страница267)

Для того чтобы получить результат выполнения программы, пользователь должен:

□ ввести программу в память ЭВМ;

□ определить, если это необходимо, содержимое ячеек ОЗУ и РОН, содержащих исходные данные, а также регистров IR и BR;

□ установить в PC стартовый адрес программы;

□ перевести модель в режим Работа.

Каждое из этих действий выполняется посредством интерфейса модели, описанного в главе 8. Ввод программы может осуществляться как в машинных кодах непосредственно в память модели, так и в мнемокодах в окно Текст программы с последующим ассемблированием.

Цель настоящей лабораторной работы — знакомство с интерфейсом модели ЭВМ, методами ввода и отладки программы, действиями основных классов команд и способов адресации. Для этого необходимо ввести в память ЭВМ и выполнить в режиме Шаг некоторую последовательность команд (определенную вариантом задания) и зафиксировать все изменения на уровне программно-доступных объектов ЭВМ, происходящие при выполнении этих команд.

Команды в память учебной ЭВМ вводятся в виде шестиразрядных десятичных чисел (см. форматы команд на рис. 8.3, коды команд и способов адресации в табл. 8.2 — 8.4).

В настоящей лабораторной работе будем программировать ЭВМ в машинных кодах.