Реклама

Наш канал:

Таненбаум Э.- Архитектура компьютера. стр.296

Есть две причины, по которым данные могут копироваться из одного места в другое. Одна из них фундаментальна: присваивание переменным значений. Следующая операция присваивания выполняется путем копирования значения, которое находится в ячейке памяти с адресом В, в ячейку А, поскольку программист дал команду это сделать:

А = В

Вторая причина копирования данных — предоставить возможность быстрого обращения к ним. Как мы уже видели, многие команды могут обращаться к переменным только в том случае, если они находятся в регистре. Поскольку существует два возможных источника данных (память и регистр) и два возможных приемника данных (память и регистр), существует также 4 различных способа копирования. В одних компьютерах для этих четырех случаев поддерживаются 4 команды, в других — единственная команда. Некоторые компьютеры используют команду LOAD для загрузки данных из памяти в регистр, команду STORE для сохранения в памяти данных из регистра, команду MOVE для перемещения данных из одного регистра в другой, но вообще не имеют команд для копирования из одной части памяти в другую.

Команды перемещения данных должны как-то указывать, сколько данных нужно переместить. Существуют команды для перемещения разных объемов данных — от одного бита до всей памяти. В машинах с фиксированной длиной слова обычно перемещается ровно одно слово. Любые перемещения других объемов данных (больше или меньше слова) должны выполняться программно с использованием операций сдвига и слияния. Некоторые архитектуры команд дают возможность копировать фрагменты данных размером меньше слова (они обычно измеряются в байтах), а также сразу нескольких слов. Копирование нескольких слов рискованно, особенно если максимальное количество слов достаточно большое, поскольку такая операция может занять много времени и существует вероятность ее прерывания в середине. Некоторые машины с переменной длиной слов содержат команды, которые определяют только адреса источника и приемника, но не объем данных — в этом случае перемещение продолжается до тех пор, пока не встретится специальное поле, идентифицирующее окончание данных.

Бинарные операции

Бинарные операции — это такие операции, которые получают результат на основе значений двух операндов. Все архитектуры команд содержат команды для сложения и вычитания целых чисел. Кроме того, практически во всех архитектурах имеются команды умножения и деления целых чисел. Вероятно, нет необходимости объяснять, почему компьютеры оснащены арифметическими командами.

В следующую группу бинарных операций входят булевы команды. Хотя существует 16 булевых функций от двух переменных, команды для всех 16 поддерживаются в очень немногих машинах. Обычно поддерживаются только операции И, ИЛИ и НЕ; иногда кроме них еще ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, НЕ-ИЛИ и НЕ-И.

Важным применением операции И является выделение битов из слов. Рассмотрим машину со словами длиной в 32 бита, в которой на одно слово приходится четыре 8-разрядных символа. Предположим, что нужно отделить второй символ от остальных трех, чтобы его напечатать. Это значит, что нужно создать слово, в котором этот символ займет правые 8 бит, а левые 24 бит должны стать нулевыми (так называемое выравнивание вправо).