Главная страница Случайная страница
Разделы сайта
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
⚡️ Для новых пользователей первый месяц бесплатно. А далее 290 руб/мес, это в 3 раза дешевле аналогов. За эту цену доступен весь функционал: напоминание о визитах, чаевые, предоплаты, общение с клиентами, переносы записей и так далее.
✅ Уйма гибких настроек, которые помогут вам зарабатывать больше и забыть про чувство «что-то мне нужно было сделать».
Сомневаетесь? нажмите на текст, запустите чат-бота и убедитесь во всем сами!
Формальное описание учебной машины
|
|
При описании архитектуры учебной ЭВМ на естественном языке многие вопросы остались нераскрытыми. Что, например, будет после выполнения команды из ячейки с адресом 511? Какое значение после нажатия кнопки ПУСК имеют ячейки, расположенные вне введённой программы? Как представляются целые и вещественные числа? Для ответа на почти все такие вопросы мы приведём формальное описание нашей учебной машины. В качестве метаязыка мы будем использовать Турбо-Паскаль, на котором Вы работаете. Другими словами, мы напишем программу, выполнение которой моделирует работу нашей учебной машины, т.е. наша машина, по определению, работает ² почти так же², как и написанная нами программа на Паскале.
Ниже приведена реализация учебной машины на языке Турбо-Паскаль:
program УМ_3(input, output);
Const
N = 511;
Type
Address = 0..N;
Tag = (kom, int, fl); {В машинном слове может хранится команда, целое
или вещественное число}
Komanda = packed record
KOP: 0..31;
A1, A2, A3: Address;
end;
Slovo = packed record
case Tag of
kom: (k: Komanda);
int: (i: LongInt)
fl: (f: Single);
End
Memory = array [0..N] of Slovo;
Var
Mem: Memory;
S, R1, R2: Slovo; {Регистры АЛУ}
RK: Komanda; {Регистр команд}
RA: Address; {Счётчик адреса}
Om: 0..2; {Регистр w}
Err: Boolean;
Begin
Input_Program; {Эта процедура должна вводить текст программы с устройства
ввода в память по кнопке ПУСК}
Om: = 0; Err: = False; RA: = 1; {Начальная установка регистров}
with RK do
repeat {Основной цикл выполнения команд}
RK: = Mem[RA].k;
RA: = (RA+1) mod (N+1);
case KOP of {Анализ кода операции}
00: { ПЕР }
begin R1: = Mem[A3]; Mem[A1]: = R1 end;
01: { СЛВ }
Begin
R1: = Mem[A2]; R2: = Mem[A3]; S.f: = R1.f + R2.f;
if S.f = 0.0 then OM: = 0 else
if S.f < 0.0 then OM: = 1 else OM: = 2;
Mem[A1]: = S; { Err: =? }
end;
09: { БЕЗ }
RA: = A2;
24: { МОД }
Begin
R1: = Mem[A2]; R2: = Mem[A3];
if R2.i = 0 then Err: = True else begin
S.i: = R1.i mod R2.i; Mem[A1]: = S;
if S.i = 0 then OM: = 0 else
if S.i < 0 then OM: = 1 else OM: = 2;
End
end;
13: { СТОП };
{ Реализация остальных кодов операций }
Else
Err: = True;
end; { case }
until Err or (KOP = 31)
end.
Для хранения машинных слов мы описали тип Slovo, который является записью с вариантами языка Турбо-Паскаль. В такой записи на одном и том же месте памяти могут располагаться команды, длинные (32-битные) целые числа или же 32-битные вещественные числа типа Single. [4]
Наша программа ведёт себя почти так же, как учебная машина. Одно из немногих мест, где это поведение расходится, показано в тексте программы, например, при реализации команды сложения вещественных чисел. Программа на Паскале при переполнении (когда результат сложения не помещается в переменную S) производит аварийное завершение программы, а учебная машина просто присваивает регистру Err значение 1. Наше формальное описание отвечает и на вопрос о том, как в учебной машине представляются целые и вещественные числа: точно так же, как в переменных на Паскале. Это представление мы изучим в нашем курсе несколько позже.
Заметим также, что память учебной машины как бы замкнута в кольцо: после выполнения команды из ячейки с адресом 511 (если это не команда перехода) следующая команда будет выполняться из ячейки с адресом ноль. Такая организация памяти типична для многих современных ЭВМ.
|
|