Buyrıqlar sistema arxitekturasınıń qásiyetleri Joba

Buyrıqlar sistema arxitekturasınıń qásiyetleri
Joba :
1. Operandalarning formatları, kompyuterdiń buyrıqlar sisteması
2. Buyrıqlar túrleri hám formatları
3. Operandalarni adreslew túrleri hám usılları, buyrıqlar aǵımın basqarıw

1. Operandalarning formatları, kompyuterdiń buyrıqlar sisteması

Kompyuter arqalı atqarılatuǵın tiykarǵı ámeller jazılǵan programma arqalı atqarıladı. Programma yadta saqlanǵan buyrıqlar kompleksi (instruction set) den ibarat boladı. Yad izbe-iz nomerlengen mánziller menen belgilenetuǵın “jaylar (locations)” kompleksinen dúziledi. Hár bir mánzil instruction (buyrıqlar ) yamasa maǵlıwmattı óz ishine aladı.

Buyrıqtı ámelge asırıw procesi eki basqıshdan dúziledi: CPU júklep alıwı procesi (yaddan buyrıqtı oqıp alıwı ) hám buyrıq tiykarında ámeldi orınlawı, yaǵnıy júklep alıw basqıshı (fetch) hám orınlaw (execute) basqıshı.

Hár bir buyrıqtı orınlaw dáwirinde prosessor buyrıqtı daslab yad (aldınan jazılǵan ) den júklep aladı. Program counter (PC) dep atalıwshi registr buyrıq adresin ózinde saqlap turadı. Prosessor mudamı júklep alǵan buyrıqtı atqarganidan keyin, náwbettegi buyrıqtı júklep aladı hám t.b.

Eger buyrıq yaddıń “300” adresinde jazılǵan bolsa, R=300 boladı, hám talap etilgeninde prosessor 300 mánzilden buyrıqtı júklep aladı. Buyrıqtı orınlaw dáwiri jetiskenlikli juwmaqlansa, “301”, “302” hám t.b. mánzillerden buyrıqlardı júklep alıwı múmkin.
Saylanǵan buyrıq instruction register (IR) dep atalǵan prosessordagi registerga juklenedi.
Protsessor ishinde jaylasqan registrlar jıynaqları - onıń ishki yadı dep ataladı. Ishki yad - programmalardı orınlanıwı dawamında payda bolatuǵın aralıq nátiyjelerdi hám basqarıw buyrıqların waqtınsha saqlaw wazıypaların atqaradı. Bul yad hár biri málim bir wazıypalardı orınlaw ushın mólsherlengen, bir-neshe registrlar jıynaqlarınan ibarat esaplanadi. Ádetde bul registrlarning uzınlıqları birdey - 8, 16 yamasa 32 razryadqa iye boladı. Registrlar protsessorning ishinde jaylasqanlıǵı sebepli, olarǵa maǵlıwmatlardı jazıw (oqıw ) júdá tez ámelge asıriladı.

Protsessor quramındaǵı zárúrli registrlardan biri PC (Program Counter) - buyrıqlar sanagichi registri bolıp tabıladı, bul registr IP (Instruction Pointer) - buyrıqlardı kórsetiwshi registri da dep ataladı. Bul registr tártip boyınsha orınlanıwı kerek bolǵan buyrıqlardıń yad daǵı adresin kórsetip turadı.
Zárúrli registrlardan taǵı biri, bul buyrıqlar registri (Instruction Register - IR) esaplanadı. Ol jaǵdayda tártip boyınsha orınlanıwı kerek bolǵan buyrıq jazılǵan boladı. Kóplegen kompyuterlerdiń protsessorlari, quramında hár qıylı wazıypalardı orınlaw ushın mólsherlengen hár qıylı registrlar jıynaqlarına iye boladı.
Esaplaw mashinasında atqarılatuǵın OpCode ekilik koddan farqali mnemonik sırtqı kórinislerde ańlatıladı hám atqarılatuǵın ámeldi kórsetedi.

Operandlar da mnemonic formada ańlatıladı hám ADD R, Y kórinisinde suwretlenedi. Bul erda - Y maǵlıwmat yacheykasida bahanı (yad adresi) R registri quramına (protsessorda) qosıwdı ańlatadı.

Operand túrleri :
- Joqarı tekshe programmalastırıw tillerinde X = X + Y ni esaplaw júdá ańsat kóriniste ámelge asıriladı ;
- X = yad daǵı 513 mánzil hám Y = yad daǵı 514 mánzil;
- Tómen tekshe programmalastırıw tillerinde, mısal ushın, registrga 513 yad yacheykasining kontenti hám 514 yad yacheykasining kontenti yukalanadi hám ámeller atqarıladı ;
- Maǵlıwmatlar qayta islew procesi arifmetik hám logikalıq buyrıqlar tiykarında ámelge asıriladı ;
- Maǵlıwmatlar registrga yamasa yad mánzillerine jazılıw hám qayta oqıp alıw processinde háreketlenedi (data movement) hám t.b.
Operandlar qısqa hám uzın kórsetpe formatına tiykarlanǵan halda joybarlanadı.
Prosessor buyrıqtı yaddan júklep aladı hám buyrıq tiykarında ámeldi orınlaw ushın bıytlardı dekodlaydi. Operand - bul qanday maǵlıwmattı basqarıw yamasa basqarıw kerekligini kórsetedi. Operandlar tórtew túrge bólinedi:
- manzillar;
- sonlar;
- belgilar;
- mantiqiy maǵlıwmatlar.
Operand registrga yamasa yad adresine iye jaǵdayda saqlanadı. Operand tómendegi elementlerden dúziledi:
- operand kodı (operand code);
- operand adresi (source operand reference);
- operand nátiyjesi (results operand reference);
- keyingi kórsetpe (next instruction reference);

Operand formatları :

Buyrıqlar bıytlar izbe-izligi kórinisinde ańlatıladı. Eń uzın buyrıq 64 bitli hám qısqa buyrıqlar 32 bitli boladı.


Operand kodı (operand code) - atqarılatuǵın ámeldi ańlatadı jáne bul ekilik kod kórinisinde boladı, mısalı, ADD, SUB, DIv, LOAS, STOR. Hár bir buyrıqlarda opcode bolıwı shárt.