1. Архитектура эвм: модель работы процессора, понятия аккумулятора, регистров, счетчика команд.

Оперативная память состоит из совокупности ячеек (байтов), каждая из которых имеет свой адрес. По адресу можно получать данные из ячейки и записывать данные в ячейку.

В оперативной памяти хранятся данные и машинные команды.

Процессор выполняет программу, состоящую из совокупности машинных команд.

Каждая команда состоит из двух частей: код операции (что делать) и операнды, определяющие данные для выполнения команды.

Команды процессора делятся на группы. Можно выделить: арифметические, логические, сдвига, сравнения, ветвления, цикла.

Программа на машинном языке – последовательность машинных команд. Для упрощения программирования в машинных кодах была изобретена мнемоника – 2-3 буквенные обозначения команд. Запись программы с использованием мнемонических обозначений называется программа на языке низкого уровня ассемблере. Программа, которая преобразует мнемонические коды в программу в машинных кодах, также называется ассемблером.

Данные могут быть записаны:

• непосредственно в коде команды;

• в специальных ячейках процессора для временного хранения данных, которые называются регистрами (R);

• специальном регистре процессора для хранения результатов выполнения операций – аккумуляторе (А);

• по адресу ОП, который хранится в адресном регистре.

Специальный регистр – счетчик команд – всегда содержит адрес текущей выполняемой команды. После выполнения команды счетчик увеличивается на ее длину, если команда не является командой перехода, и осуществляется выборка новой команды. Если текущая команда – безусловный переход, ее операнд (адрес перехода) поступает в счетчик. Если команда - условный переход, при выполнении условия ее операнд (адрес перехода) также поступает в счетчик, в противном случае – переход к следующей по порядку команде.

М одель работы процессора

2). Архитектура эвм: представление целых и вещественных чисел, выполнение арифметических операций над целыми числами.

Целые неотрицательные числа хранятся в прямом коде, причем первый бит – бит знака, 0 – число неотрицательное, 1 отрицательное.

0000 1001 = 9 (один байт)

Максимальное число в байте

0111 1111= 27-1=127

Прямой код соответствует двоичному представлению числа:

b = b_n*2ⁿ+ b_n-1*2^n-1+…..+ b₂*2²+ b₁*2¹+ b₀*2⁰

b_i =0,1

Для представления целых отрицательных чисел используется дополнительный код.

Для получения дополнительного кода необходимо:

1. Произвести инверсию двоичного представление модуля числа.

2. Прибавить к полученному числу 1 по правилам двоичной арифметики.

Рассмотрим представление числа -8.

1. Двоичное представление 0000 1000

2. Инверсия 1111 0111

3. Увеличение на 1 1111 1000

Заметим, что если выполнить двоичное сложение -8 и 8 в двоичном представлении, то получим, конечно, 0.

Минимальное число 1000 0000 -128

Для представления вещественных чисел в числе выделяется мантисса и порядок

число = мантисса *10^p

0<=мантисса<=1 P - порядок

2.5 = 0.25 * 10¹

Д ля представления порядка используется один байт, а старший бит представляет знак числа. Каждая десятичная цифра мантиссы занимает половину байта, представление с одинарной точностью дает 6 десятичных знаков и занимает 4 байта. Представление с двойной точностью требует 8 байтов и дает 14 знаков.