МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ
ЭКОНОМИКО-СТАТИСТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
КАФЕДРА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН
КУРСОВАЯ РАБОТА
на тему:
Сравнительный анализ различных систем адресации, используемых в мини и микроЭВМ.
Дата готовности работы:
Студент: Козлов А.В.
Руководитель работы: Черняк Н.Г.
Защищена “____” “_________” 1994 г.
Москва 1994 г.
МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ
ЭКОНОМИКО-СТАТИСТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
КАФЕДРА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН
ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ группа ДП-101 курс 1
Студент: Козлов А.В.
Тема: Сравнительный анализ различных систем адресации, используемых в мини и микроЭВМ.
Основные разделы курсовой работы:
1. Введение. Отличия мини- и микроЭВМ.
2. Системы адресации, используемые в мини-ЭВМ.( На примере СМ ЭВМ ).
3. Системы адресации, используемые в ПЭВМ.( На примере конкретной ПЭВМ ).
4. Заключение. Сравнительный анализ систем адресации используемых в мини- и персональных ЭВМ.
Рекомендуемая литература:
1. Малые ЭВМ высокой производительности. Архитектура и программирование.
Москва "Радио и связь" 1990.
2. Д.Брамм, П.Брамм. Процессор 80386 и его программирование. "Мир" 1990.
3. Шагурин, В.Б. Бродин, Г.П. Мозговой. Описание и система команд. МП
"Малип" 1992.
Дата выдачи задания “____” “_________” 1994 г.
Срок представления работы на кафедру " " " " 1994 г.
Руководитель курсовой работы : Черняк Н.Г.
1. ОТЛИЧИЯ МИНИ- И МИКРОЭВМ.
В конце 60-х годов начался серийный выпуск сравнительно небольших и
дешевых мини-ЭВМ. Их предназначали для предприятий и организаций, где
установка высокопроизводительных ЭВМ была экономически невыгодной. В их
задачу первоначально входила автоматизация профессиональной работы в
различных организациях, работа на предприятиях в качестве
проблемноориентированных ЭВМ. В 1977-78 году был начат выпуск семейства
малых ЭВМ (СМ ЭВМ). Их часто называли управляющими вычислительными
комплексами, так как они чаще всего использовались в системах управления
различного рода. Однако, СМ 3-ей очереди, разработанные в последние годы
относятся уже к ЭВМ четвертого поколения и имеют большую
производительность, поэтому круг их применения резко расширился, и их
активно используют в качестве автоматизированных рабочих мест, объединяют в
вычислительные системы, и поручают им расчет экономических и статистических
задач. С появлением больших интегральных схем связано развитие другого
класса машин - микроЭВМ, и, как достижение этого направления - появление
мощных профессиональных ПЭВМ, которые используются на рабочих местах для
автоматизации труда, несложных расчетов и различного рода проектирования.
Основным отличием мини- от микроЭВМ несомненно является ориентация. Машины
СМ ЭВМ выпускались как проблемно ориентированные ЭВМ и поддерживались
большим количеством различных модулей определяющих их специализацию, в то
время как ПЭВМ - это универсальные ЭВМ, рассчитанные помимо применения в
профессиональной деятельности еще и на применение в качестве обучающих и
бытовых ЭВМ. По функциональным возможностям мини- и микроЭВМ имеющие
примерно один и тот же уровень не отличаются друг от друга, как это должно
быть для машин разного класса, т.е. учитывая что мини-ЭВМ считается более
мощной чем микроЭВМ, а в частности ПЭВМ. Для сравнения возьмем супермини-
ЭВМ СМ 1700 и современную персональную ЭВМ на базе 32-разрядного
процессора.
СМ 1700 AMD 80386 DX 40Mhz
Производитель- ность, млн.оп./с 3 9.6
Разрядность 32 32
Емкость ОЗУ
Мбайт 5-15 1-128
Все данные по процессору AMD386 взяты из документации на Ali 386 MINI ISA
System Board. Как видно с развитием элементной базы ПЭВМ, задуманные как
менее мощные, чем мини-ЭВМ персональные компьютеры обогнали их по
производительности.
2. СИСТЕМЫ АДРЕСАЦИИ ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В МИНИ-ЭВМ
В этой главе будут рассмотрены способы адресации данных, используемые
в мини-ЭВМ на примере СМ1700. Это первый представитель 32-разрядных ЭВМ
семейства СМ. Вычислительный комплекс СМ1700 представляет собой
универсальную ЭВМ. Одна из основных целей его создания - это расширение
виртуального адресного пространства по сравнению с 16-разрядной СМ4. Хотя
некоторые инструкции вычислительного комплекса СМ1700 имеют сходство с
инструкциями СМ4, СМ1700 представляет собой полностью новую архитектуру.
Аппаратные средства СМ1700 ориентированы на реализацию языков высокого
уровня и системных программ, которые используются операционной системой и
компилятором. Система команд СМ1700 в настоящее время включает 304
инструкции и более 20 режимов адресации операндов. Все это дает возможность
программисту составлять эффективные по объему и времени выполнения
программы. Какие же способы адресации предусмотрены в СМ1700? Мы рассмотрим
несколько способов адресации, которые в общем можно поделить на
регистровые, косвенные, индексные и специальные.
2.1 РЕГИСТРОВЫЙ РЕЖИМ АДРЕСАЦИИ
В этом режиме операндом является содержимое регистра.Рассмотрим
инструкцию MOVL R2,R3. Для СМ ЭВМ характерно, что приемником всегда
является второй операнд для двух- и третий для трех-операндных инструкций.
Поэтому инструкция MOVL R2,R3 пересылает содержимое регистра R2 в регистр
R3, а не наоборот, как было бы с аналогичной инструкцией MOV AX,BX из
набора команд процессоров cемейства 8086 фирмы Intel. Приведем пример
использования этого способа адресации на примере инструкции MOVL R2,R3. Ее
машинная запись будет выглядеть, как D0 52 53, где D0 - код инструкции, а
52 и 53 - прямая адресация, 2ой регистр и прямая адресация, 3ий регистр
соответственно.
Пусть содержимое регистров до операции было:
R2 = 00000010
R3 = 00001000
Тогда после они будут выглядеть так:
R2 = 00000010
R3 = 00000010
Как видно из примера, содержимое регистра R2 было скопировано в R3.
2.2 КОСВЕННО-РЕГИСТРОВЫЙ РЕЖИМ
В этом режиме содержимое регистра является адресом операнда.
Мнемоника на ассемблере (Rn), где (Rn) является регистром содержащим либо
адрес операнда источника {MOVL (R2),R3} либо адрес операнда приемника {MOVL
R2,(R3)}. В качестве примера опять приведем инструкцию пересылки двойного
слова MOVL R2,(R3). Код операции останется тот же, а операнды будут
представлены как 52 63, где 63 - это уже косвенная адресация с
использованием 3го регистра. При том же содержимом регистров, что и в
предыдущем примере, будем иметь:
До операции MOVL R2,(R3):
R2 = 00000010
R3 = 00001000
(00001000) = 00000200 (R3)
После...
R2 = 00000010
R3 = 00001000
(00001000) = 00000010
После операции пересылки значение ячейки памяти, адрес которой содержался в
R3 (00001000) изменился с 000000200 на 00000010.
2.3 РЕЖИМ С АВТОУВЕЛИЧЕНИЕМ
Специально для обработки массивов данных в CM1700 предусмотрена адресация с автоувуличением. В этом режиме содержимое выбранного регистра является адресом операнда, как и при косвенно-регистровой адресации, однако после выполнения операции содержимое регистра увеличивается на N, в зависимости от типа операнда:
N = 1, если операндом является байт,
N = 2, если операндом является слово,
N = 4, если операндом является двойное слово,
N = 8, если операндом является учетверенное слово или слово с плавающей запятой,
N =16, если операндом является целое слово длиной 128 разрядов или двойное слово с плавающей запятой.
Рассмотрим этот режим адресации используя команду MOVL (R0),(R2)+. В памяти инструкция будет представлена как D0 60 82, где 60 - как уже говорилось косвенная адресация с регистром R0, а 82 - косвенная адресация с использованием регистра R2 и автоувеличение. Восьмерка в последнем случае как раз и означает данный режим адресации.
До операции MOVL (R0),(R2)+
R0 = 00001000
R2 = 00001050
(00001000) = 000000AC (R3)
(00001050) = 00000000 (R2)
После...
R0 = 00001000
R2 = 00001054