A S K - P Y T A N I A N A K O AO I
A ) P o d s t a w o w e z a s a d y d z i a Ba n i a k o m p u t e r a .
1 ) O m w i k o n c e p c j p r o g r a m u w m o d e l u k o m p u t e r a w g v o n N e u m a n n a .
R o z k a z y
U r z d z e n i a
w e j [c i a / w y j [c i a
D a n e
J e d n o s t k a
P a m i s t e r u j c a
J e d n o s t k a
a r y t m . l o g i c z n a
P r o c e s o r
P r o c e s o r s k Ba d a s i z w i e l u r |n y c h p o d z e s p o B w , k t r e w y k o n u j o k r e [l o n e d z i a Ba n i a , n p .
s u m o w a n i e l i c z b , w s k u t e k o t r z y m a n i a s y g n a B w z i n n y c h m o d u B w . Z a t e m r e a l i z a c j a
p r z e t w a r z a n i a w p r o c e s o r z e ( n p . w y k o n a n i e j a k i e g o [ o b l i c z e n i a ) w y m a g a s k i e r o w a n i a d o
t y c h p o d z e s p o B w o d p o w i e d n i c h s y g n a B w . A |e b y b y Bo t o m o |l i w e , p r o g r a m ( w s e n s i e
m o d e l u v o n N e u m a n n a ) m u s i b y p r z e k s z t a Bc o n y n a p o p r a w n s e k w e n c j s y g n a B w ,
o d d z i a By w u j c y c h n a s p r z t . P r o g r a m t e n m u s i b y b e z p o [r e d n i o d o s t p n y , t a k b y
n i e z w Bo c z n i e p o z a k o Dc z e n i u j e d n e j o p e r a c j i m o |n a b y Bo z a c z n a s t p n . O z n a c z a t o , |e
p r o g r a m m u s i b y p r z e c h o w y w a n y w p a m i c i [c i [l e w s p Bd z i a Ba j c e j z p r o c e s o r e m .
W y n i k a j z t e g o o d r a z u d w a w n i o s k i :
- p a m i w s p Bp r a c u j c a z p r o c e s o r e m m u s i b y d o s t a t e c z n i e s z y b k a , t a k b y o c z e k i w a n i e n a
o d c z y t a n i e p o t r z e b n y c h i n f o r m a c j i n i e p o w o d o w a Bo p r z e s t o j w w p r a c y p r o c e s o r a ;
- p o n i e w a | w s z e l k i e p r z e t w a r z a n e i n f o r m a c j e m a j c h a r a k t e r b i n a r n y , w i c t a k |e p r o g r a m
p r z e c h o w y w a n y w p a m i c i m u s i b y z a k o d o w a n y w p o s t a c i b i n a r n e j .
S a m p r o g r a m s k Ba d a s i z c i g u p o l e c e D ( p r z e c h o w y w a n y c h w p a m i c i o p e r a c y j n e j ) ,
z a k o d o w a n y c h w s p o s b z r o z u m i a By d l a p r o c e s o r a .
P o n a d t o w y k o n y w a n y p r o g r a m m o |e s i s a m m o d y f i k o w a t r a k t u j c o b s z a r i n s t r u k c j i j a k o
d a n e , a p o p r z e t w o r z e n i u t y c h i n s t r u k c j i - d a n y c h - z a c z j e w y k o n y w a .
2 ) W y j a [n i z n a c z e n i e t e r m i n u l i s t a r o z k a z w p r o c e s o r a .
A |e b y u p r o [c i p r o g r a m o w a n i e , p r z y j t o p e w i e n p o d s t a w o w y z b i r o p e r a c j i ( d l a
k o n k r e t n e g o t y p u p r o c e s o r a ) i k a |d e j o p e r a c j i p r z y p i s a n o u s t a l o n y k o d w p o s t a c i c i g u
z e r o j e d y n k o w e g o . D o z b i o r u o p e r a c j i p o d s t a w o w y c h n a l e | z a z w y c z a j c z t e r y d z i a Ba n i a
a r y t m e t y c z n e , o p e r a c j e l o g i c z n e n a b i t a c h ( n e g a c j a , s u m a l o g i c z n a , i l o c z y n l o g i c z n y ) ,
o p e r a c j e p r z e s y Ba n i a , o p e r a c j e p o r w n y w a n i a i w i e l e i n n y c h . W t a k i m u j c i u z a d a n i e m
u k Ba d u s t e r o w a n i a p r o c e s o r a p o o d c z y t a n i u t a k i e g o c i g u j e s t w y g e n e r o w a n i e o d p o w i e d n i e j
s e k w e n c j i s y g n a B w d o p o s z c z e g l n y c h p o d z e s p o B w , t a k b y w r e z u l t a c i e w y k o n a
w y m a g a n o p e r a c j ( n p . d o d a w a n i e ) .
O p e r a c j e z d e f i n i o w a n e w z b i o r z e p o d s t a w o w y m n a z y w a n e s r o z k a z a m i l u b i n s t r u k c j a m i
p r o c e s o r a .
P o d s t a w o w y z b i r o p e r a c j i p r o c e s o r a j e s t z w y k l e n a z y w a n y l i s t r o z k a z w p r o c e s o r a .
3 ) N a c z y m p o l e g a r |n i c a m i d z y p a m i c i f i z y c z n i p a m i c i w i r t u a l n w k o m p u t e r z e ?
P a m i f i z y c z n a
R o z k a z y ( i n s t r u k c j e ) p r o g r a m u o d c z y t u j c e d a n e z p a m i c i o p e r a c y j n e j ( c z y t e | z a p i s u j c e
w y n i k i ) z a w i e r a j i n f o r m a c j e o p o Bo |e n i u d a n e j w p a m i c i , c z y l i z a w i e r a j a d r e s d a n e j ; w
w i e l u p r o c e s o r a c h a d r e s t e n m a p o s t a a d r e s u f i z y c z n e g o , c z y l i w s k a z u j e j e d n o z n a c z n i e
f i z y c z n k o m r k p a m i c i , g d z i e z n a j d u j e s i p o t r z e b n a d a n a ; w t r a k c i e o p e r a c j i o d c z y t u a d r e s
f i z y c z n y k i e r o w a n y d o u k Ba d w p a m i c i p o p r z e z l i n i e a d r e s o w e , a [l a d z a t y m u k Ba d y
p a m i c i o d c z y t u j i o d s y Ba j p o t r z e b n d a n .
P a m i w i r t u a 1 n a
P a m i o p e r a c y j n a k o m p u t e r a w k s z t a Bc i e w i d z i a n y m p r z e z p r o g r a m i s t . J e s t p e w n i l u z j
p a m i c i r z e c z y w i s t e j ( f i z y c z n e j ) .
P o z w a l a n a o d s e p a r o w a n i e p a m i c i l o g i c z n e j u |y t k o w n i k a o d p a m i c i f i z y c z n e j .
- m o |n a j e d y n i e c z [ p r o g r a m u z a Ba d o w a d o p a m i c i w c e l u w y k o n a n i a ;
- l o g i c z n a p r z e s t r z e D a d r e s o w a p r o c e s u m o |e d l a t e g o b y z n a c z n i e w i k s z a n i | f i z y c z n a
p r z e s t r z e D a d r e s o w a ;
- p o t r z e b a w y m i a n y s t r o n m i d z y d y s k i e m a p a m i c i .
4 ) J a k r o l w t r a k c i e w y k o n y w a n i a p r o g r a m u p r z e z p r o c e s o r p e Bn i w s k a zn i k i n s t r u k c j i ( l i c z i k
r o z k a z w ) ?
P r o c e s p o b i e r a n i a k o l e j n y c h i n s t r u k c j i z p a m i c i o p e r a c y j n e j i i c h w y k o n y w a n i a m u s i b y
p r e c y z y j n i e z o r g a n i z o w a n y , t a k b y n a t y c h m i a s t p o w y k o n a n i u k o l e j n e j i n s t r u k c j i p r o c e s o r
p o b i e r a B z p a m i c i n a s t p n ; a b y p o b r a t i n s t r u k c j , p r o c e s o r m u s i o c z y w i [c i e z n a j e j
p o Bo |e n i e w p a m i c i o p e r a c y j n e j i n f o r m a c j e o p o Bo |e n i u k o l e j n e j i n s t r u k c j i s
u m i e s z c z o n e w s p e c j a l n y m r e j e s t r z e , n a z y w a n y m w s k a zn i k i e m i n s t r u k c j i ;
3 l l 5 7 o
E I P
I P
W a r c h i t e k t u r z e I A 3 2 w s k a zn i k i n s t r u k c j i j e s t r e j e s t r e m 3 2 - b i t o w y m o z n a c z o n y m s y m b o l e m
E I P .
5 ) O m w i k l a s i n s t r u k c j i p r o c e s o r a , k t r e m a j z d o l n o [ d o z m i a n y n a t u r a l n e g o p o r z d k u
w y k o n y w a n i a r o z k a z w .
I n s t r u k c j e s t e r u j c e w a r u n k o w e n a o g B n i e w y k o n u j |a d n y c h o b l i c z e D, a l e t y l k o
s p r a w d z a j , c z y u z y s k a n e w y n i k i m a j o c z e k i w a n e w Ba s n o [c i . W z a l e |n o [c i o d r e z u l t a t u
s p r a w d z e n i a w y k o n y w a n i e p r o g r a m u m o |e b y k o n t y n u o w a n e p r z y z a c h o w a n i u n a t u r a l n e g o
p o r z d k u i n s t r u k c j i a l b o t e | p o r z d e k t e n m o |e b y z i g n o r o w a n y p o p r z e z p r z e j [c i e d o
w y k o n y w a n i a i n s t r u k c j i z n a j d u j c e j s i w o d l e g By m m i e j s c u p a m i c i o p e r a c y j n e j .
I s t n i e j t e | i n s t r u k c j e s t e r u j c e z w a n e b e z w a r u n k o w y m i , k t r y c h j e d y n y m z a d a n i e m j e s t
z m i a n a p o r z d k u w y k o n y w a n i a i n s t r u k c j i ( n i e w y k o n u j o n e |a d n e g o s p r a w d z e n i a ) .
W a r c h i t e k t u r z e I A 3 2 r o z m a i t e i n s t r u k c j e s t e r u j c e t e s t u j z a w a r t o [ p o j e d y n c z y c h b i t w w
r e j e s t r z e z n a c z n i k w , a n i e k i e d y o b l i c z a j p e w n e w y r a |e n i a l o g i c z n e o k r e [l o n e n a t y c h
b i t a c h . D l a k a |d e j i n s t r u k c j i s t e r u j c e j ( w a r u n k o w e j ) o k r e [l o n o t e s t o w a n y w a r u n e k , n p . d l a
i n s t r u k c j i s t e r u j c e j :
j z w a r u n e k j e s t s p e Bn i o n y , g d y z n a c z n i k Z F = 1 ;
j n z w a r u n e k j e s t s p e Bn i o n y , g d y z n a c z n i k Z F = 0 ;
j a w a r u n e k j e s t s p e Bn i o n y , g d y z n a c z n i k i C F = 0 i Z F = 0 .
W z a l e |n o [c i o d t e g o c z y w a r u n e k j e s t s p e Bn i o n y c z y n i e , d o w s k a zn i k a i n s t r u k c j i E I P
w p i s y w a n e s i n n e w a r t o [c i , j a k p o d a n o p o n i |e j ;
O b l i c z a n i e E I P p r z e z i n s t r u k c j e s t e r u j c e :
1 . g d y t e s t o w a n y w a r u n e k j e s t s p e Bn i o n y :
E I P ! E I P + <