ภาษาแอสsemblีและโหมดการเข้าถึงหน่วยความจำ

คำสั่งสามสิบหนึ่งบรรทัดเรียงกันบนสวิตช์

• ในปี ค.ศ. 1949 คอมพิวเตอร์ EDSAC ในเคมบริดจ์เริ่มทำงานจากคำสั่ง 31 บรรทัดที่ตั้งอยู่บนสวิตช์ ซึ่งเขียนโดย David Wheeler และเรียกว่า "initial orders"
• งานทั้งหมดของพวกเขาคือการอ่านตัวอักษรเช่น A และ S จากเทปกระดาษและแปลงให้เป็นตัวเลขที่เครื่องเข้าใจได้จริง: นี่คือ assembler ตัวแรก
• ตั้งแต่นั้นมา โปรแกรมเมอร์ก็เขียน mnemonics แทนรูปแบบบิต และชุดคำสั่งของข้อสอบก็เป็นลูกหลานโดยตรงของสิ่งนี้
• บทเรียนนี้เกี่ยวกับการแปลนั้น การติดตามโปรแกรมด้วยมือ และห้าวิธีที่คำสั่งสามารถระบุตำแหน่งของข้อมูลได้

รหัสเครื่องและภาษาแอสsemblี

• โปรเซสเซอร์รัน machine code: รูปแบบบิตเฉพาะสำหรับสถาปัตยกรรมหนึ่งๆ แต่ละอันคือ operation code และ operand
• Assembly language คือรูปแบบที่อ่านง่าย Each instruction เขียนด้วย mnemonic เช่น LDD, ADD หรือ JMP และแต่ละ assembly instruction จะกลายเป็น machine-code instruction ที่แน่นอนหนึ่งinstruction
• Assembler แปลมัน ความสัมพันธ์คือหนึ่งต่อหนึ่ง ซึ่งเป็นสิ่งที่ทำให้แอสsemblีแตกต่างจาก high-level language ที่ statement หนึ่งกลายเป็นหลายคำสั่ง

Mnemonic แต่ละอันกลายเป็น opcode หนึ่ง; symbolic address แต่ละอันกลายเป็นตัวเลข

Assembler แบบสองรอบ

• Pass 1 อ่าน source และสร้าง symbol table: ทุกครั้งที่ label เช่น LOOP: ปรากฏขึ้น ADDRESS จะถูกบันทึก ไม่มีโค้ดที่ถูกผลิตออกมา
• Pass 2 อ่าน source อีกครั้งและสร้างโค้ด โดยแทนที่ mnemonics ด้วย opcode และแทนที่ symbolic addresses ด้วยตัวเลขจาก symbol table
• ต้องใช้สองรอบเนื่องจาก forward references: JMP LOOP อาจปรากฏก่อนบรรทัด LOOP: ถูกมองเห็น ดังนั้น ADDRESS ของมันจึงไม่ทราบในรอบแรก

ตัวอย่างการคำนวณ: การประยุกต์ใช้สองรอบ

100        LDD  COUNT
101 LOOP:  DEC  ACC
102        CMP  #0
103        JPN  LOOP
104        END
105 COUNT: 5

ชุดคำสั่ง

• ชุดคำสั่งของเคมบริดจ์มี general-purpose register หนึ่งตัวคือ accumulator ACC และ index register IX Operand #n เป็นฐานสิบ, Bn เป็นฐานสอง, &n เป็นฐานหกteen, และ <address> เป็นหมายเลขสถานที่หรือ label
• การเคลื่อนย้ายข้อมูล: LDM #n, LDD <address>, LDI <address>, LDX <address>, LDR #n, MOV IX, STO <address> อินพุตและเอาต์พุต: IN, OUT
• การคำนวณทางคณิตศาสตร์: ADD, SUB, INC, DEC เปรียบเทียบ: CMP, CMI การกระโดด: JMP แบบไม่เงื่อนไข, JPE และ JPN แบบเงื่อนไข การจัดการบิต: AND, OR, XOR, LSL, LSR จากนั้น END
• "คำสั่งถูกจัดกลุ่ม": ชื่อกลุ่มและยกตัวอย่างคำสั่งหนึ่งจากแต่ละกลุ่ม

ตัวอย่างการคำนวณ: การติดตามโปรแกรม

100        LDM  #0
101        STO  TOTAL
102        LDD  TOTAL
103        ADD  #5
104        STO  TOTAL
105        LDD  COUNT
106        DEC  ACC
107        STO  COUNT
108        CMP  #0
109        JPN  102
110        END
111 TOTAL: 0
112 COUNT: 3

โหมดการอ้างอิงที่อยู่ (Addressing modes)

• Addressing mode บอกว่าโปรเซสเซอร์หา operand ได้อย่างไร

*ฟิลด์ operand เดียวกัน ความหมายสี่แบบต่างกัน

ตัวอย่างการคำนวณ: หนึ่ง operand สี่คำตอบ

เหตุผลที่มี indexed addressing

• Array คือ سلسلةของ locations ที่ต่อเนื่องกัน LDX 200 กับ IX = 0, 1, 2, … อ่าน element 0, 1, 2, … โดยไม่ต้องเปลี่ยนคำสั่ง
• รูปแบบลูป: LDR #0 ตั้งค่าดัชนีเป็นศูนย์, LDX ARRAY ดึงข้อมูลมา, ทำการใด某อย่าง, INC IX เปรียบเทียบกับความยาว, JPN กลับไป.
• การเข้าถึงโดยตรงจำเป็นต้องใช้คำสั่งแยกสำหรับแต่ละข้อมูล; การเข้าถึงแบบดรรชนีใช้เพียงหนึ่งเดียว.

เปรียบเทียบและกระโดด

• CMP #n หรือ CMP <address> เปรียบเทียบ ACC กับค่าหนึ่งและตั้งค่าบิตสถานะ (flag) มัน ไม่ เปลี่ยนแปลงค่าของ ACC.
• JPE <address> จะกระโดดหากผลการเปรียบเทียบล่าสุดพบว่าค่าเท่ากัน; JPN <address> จะกระโดดหากค่าไม่เท่ากัน; JMP <address> กระโดดเสมอ.
• คำสั่งในภาษาระดับสูง IF จะกลายเป็น CMP ตามด้วยการกระโดดตามเงื่อนไข; ลูปจะประกอบด้วยขั้นตอนเปรียบเทียบและการกระโดดกลับไปยังฉลาก.

คะแนนที่หลุดหายไป

คุณเข้าใจแล้ว