ОДП.02. Информатика и ИКТ. ПЛАН ЗАНЯТИЯ №73. Теоретический материал

ОДП. 02. Информатика и ИКТ

ПЛАН ЗАНЯТИЯ №73

31. 03. 2022г.

Тема: Система команд компьютера.

Цель: Ввести понятия система команд персонального компьютера. Закрепить и систематизировать знания обучающихся об ускорении работы процессора и системе команд персонального компьютера.

Теоретический материал

Любая компьютерная программа представляет собой последовательность отдельных команд.

Команда — это описание операции, которую должен выполнить компьютер. Как правило, у команды есть свой код (условное обозначение), исходные данные (операнды) и результат.

Например, у команды " сложить два числа" операндами являются слагаемые, а результатом — их сумма. А у команды " стоп" операндов нет, а результатом является прекращение работы программы.

Результат команды вырабатывается по точно определенным для данной команды правилам, заложенным в конструкцию компьютера.

Совокупность команд, выполняемых данным компьютером, называется системой команд этого компьютера.

        Система команд (также набор команд) — соглашение о предоставляемых архитектурой средствах программирования, а именно:

· определённых типах данных,

· инструкций,

· системы регистров,

· методов адресации,

· моделей памяти,

· способов обработки прерываний и исключений,

· методов ввода и вывода.

      Система команд представляется спецификацией соответствия (микро)команд наборам кодов (микро)операций, выполняемых при вызове команды, определяемых (микро)архитектурой системы. (При этом на устройствах с различной (микро)архитектурой может быть реализована одна и та же система команд. Например, Intel Pentium и AMD Athlon имеют почти идентичные версии системы команд x86, но имеют радикально различный внутренний дизайн. )

      Базовыми командами являются, как правило, следующие:

· арифметические, например, «сложения» и «вычитания»;

· битовые, например, «логическое и», «логическое или» и «логическое не»;

· присваивание данных, например, «переместить», «загрузить», «выгрузить»;

· ввода-вывода, для обмена данными с внешними устройствами;

· управляющие инструкции, например, безусловный, условный или косвенный переход, вызов подпрограммы, возврат из подпрограммы.

      Оптимальными в различных ситуациях являются разные способы построения системы команд:

ü Если объединить наиболее часто используемую последовательность микроопераций под одной микрокомандой, то надо будет обеспечивать меньше микрокоманд. Такое построение системы команд носит название CISC (Complex Instruction Set Computer), в распоряжении имеется небольшое число составных команд.

ü С другой стороны, это объединение уменьшает гибкость системы команд. Вариант с наибольшей гибкостью — наличие множества близких к элементарным операциям команд. Это RISC (Reduced Instruction Set Computer), в распоряжении имеются усечённые, простые команды.

ü Ещё большую гибкость системы команд можно получить, используя MISC-подход, построенный на уменьшении количества команд до минимального и упрощении вычислительного устройства обработки этих команд.

      Эффективность системы команд, используемых в компьютере, определяется двумя основными показателями: затратами оборудования на хранения и обработку команд и затратами времени на реализацию программ. Основная доля затрат оборудования приходиться на память, используемую для хранения программ. Поэтому для минимизации затрат оборудования необходимо, в первую очередь, минимизировать количество информации, составляющей программу, т. е. выбрать такие форматы команд, которые позволяют закодировать алгоритм минимальным числом бит информации. Формат команд, используемых в компьютере, существенно сказывается на числе обращений к памяти в процессе вычислений и влияет на время выполнения программ.

Домашнее задание:

1. Составить краткий конспект по теме.

2. Просмотреть презентацию и дополнить конспект.

Обратная связь с преподавателем: kulikovskaya. tanya@yandex. ru