Corso di Laurea in Ingegneria Elettronica

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1 Esercitazione di Calcolatori Elettronici Ing. Battista Biggio Corso di Laurea in Ingegneria Elettronica Esercitazione 3 (Capitolo 4) Set di istruzioni

2 Outline Set di istruzioni di macchina Metodi di indirizzamento Implementazione di espressioni algebriche elementari Calcolatori Elettronici Unità di elaborazione Ing. B. Biggio 2

3 Esercizi sul set di istruzioni Si consideri un architettura basata su accumulatore. Il contenuto della memoria a un certo istante è quello indicato in figura (per semplicità usiamo la notazione decimale). Dire quale sarà il contenuto dell accumulatore dopo le seguenti istruzioni nei casi di indirizzamento immediato, diretto e indiretto: LOAD 100 ADD 400 Indirizzo Contenuto Calcolatori Elettronici Unità di elaborazione Ing. B. Biggio 3

4 Indirizzamento immediato L operando è contenuto nel campo indirizzo Accumulatore LOAD ADD 400 Accumulatore 500 Calcolatori Elettronici Unità di elaborazione Ing. B. Biggio 4

5 Indirizzamento diretto L operando si trova nella locazione di memoria indicata nel campo indirizzi LOAD 100 Indirizzo 100 Contenuto ADD Accumulatore Calcolatori Elettronici Unità di elaborazione Ing. B. Biggio 5

6 Indirizzamento indiretto Il campo indirizzi è un puntatore alla locazione di memoria dell operando LOAD 100 Indirizzo 100 Contenuto ADD Accumulatore Calcolatori Elettronici Unità di elaborazione Ing. B. Biggio 6

7 Es. 1 - Set di istruzioni Si supponga di disporre di tre macchine: a pila, a uno e a due indirizzi. Per ognuna di queste si abbiano le seguenti istruzioni: ACC è il registro accumulatore della macchina a un indirizzo. M[X] indica il dato nella locazione di memoria X. Si scriva, per ognuna delle tre macchine, la sequenza delle istruzioni necessarie per realizzare la seguente operazione: Z=(A+B)/C Le lettere indicano le locazioni di memoria dove si trovano i dati. Nella macchina a due indirizzi si faccia uso di una ulteriore locazione P dove introdurre i risultati parziali, pena la perdita dei dati iniziali nelle locazioni A, B o C. Calcolatori Elettronici Unità di elaborazione Ing. B. Biggio 7

8 Soluzione Calcolatori Elettronici Unità di elaborazione Ing. B. Biggio 8

9 Es. 2 - Set di istruzioni Si supponga di disporre di tre architetture: a zero, a uno e a due indirizzi, col set di istruzioni indicato in figura. ACC è il registro accumulatore, M[X] indica il contenuto della locazione di memoria X. Si scriva, per ognuna delle tre macchine, la sequenza di istruzioni che realizza l espressione: Z = A / B + B (A + C) Calcolatori Elettronici Unità di elaborazione Ing. B. Biggio 9

10 Soluzione: Z = A / B + B (A + C) Calcolatori Elettronici Unità di elaborazione Ing. B. Biggio 10

11 Es. 3 - Set di istruzioni E data la seguente sintassi e semantica di un set di istruzioni di una macchina a zero indirizzi: Istruzione PUSH X POP X ADD SUB MUL Semantica M[X] -> push pop -> M[X] pop+pop->push pop-pop->push pop*pop->push Nel caso di istruzioni con un operando esplicito (PUSH e POP), è introdotta l ulteriore distinzione sintattica: Se l operando è preceduto dal carattere *, allora l indirizzamento è immediato (e.g. PUSH *X - non consentito per l istruzione POP). Se l operando è preceduto dal carattere &, allora l indirizzamento è indiretto (e.g. POP &X). Altrimenti l indirizzamento segue la semantica in tabella. Calcolatori Elettronici Unità di elaborazione Ing. B. Biggio 11

12 Set di Istruzioni Considerato il seguente contenuto della memoria e la seguente sequenza di istruzioni: Indirizzo Contenuto PUSH PUSH * PUSH PUSH &301 ADD MUL 70 SUB POP & Indicare le operazioni svolte dalla seguente sequenza di istruzioni e lo stato finale della memoria. Calcolatori Elettronici Unità di elaborazione Ing. B. Biggio 12

13 Soluzione La sequenza immette nella locazione di memoria 102 il valore Infatti: PUSH 101 immette nello stack il valore 50 PUSH *100 immette nello stack il valore 100 (ind. Immediato) PUSH immette nello stack il valore 70 PUSH &301 ADD, MUL, SUB immette nello stack il valore (contenuto della locazione 100) realizzano le operazioni di somma, prodotto e sottrazione sugli elementi dello stack POP &500 immette il risultato (36950) nella locazione 102. Calcolatori Elettronici Unità di elaborazione Ing. B. Biggio 13

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