Βασικές Αρχές Οργάνωσης και Λειτουργίας Υπολογιστικών Συστημάτων — Ιούνιος 2024 — Άσκηση 10¶
Μεταγραφή από τη φωτογραφία 2024-06-19_192239.png.
2024-06-19_192239.png¶
Άσκηση 10 Θεωρήστε ένα μικροεπεξεργαστή με καταχωρητές των 16 δυαδικών ψηφίων, μνήμη με λέξεις των 16 δυαδικών ψηφίων, αριθμητική μονάδα που εκτελεί πράξεις μεταξύ αριθμών των 16 δυαδικών ψηφίων σε παράσταση συμπληρώματος ως προς 2, και τις σημαίες κατάστασης V, N, Z, C. Αν ο επεξεργαστής διαθέτει τις παρακάτω εντολές: LDA: Εντολή φόρτωσης του καταχωρητή A DECA: Εντολή μείωσης του περιεχομένου του καταχωρητή A κατά 1 ADDA: Εντολή πρόσθεσης του περιεχομένου του καταχωρητή A με τα περιεχόμενα κάποιας θέσης μνήμης SUBA: Εντολή αφαίρεσης από τα περιεχόμενα του καταχωρητή A των περιεχομένων κάποιας θέσης μνήμης STOREA: Εντολή αποθήκευσης του περιεχομένου του καταχωρητή A με τους παρακάτω τρόπους διευθυνσιοδότησης:
| Όνομα Εντολής | Κωδικός Λειτουργίας | Παράδειγμα | Μηχανισμός Διευθυνσιοδότησης |
|---|---|---|---|
| LDA | 10 | LDA #00FA | Άμεση (immediate) |
| LDA | 11 | LDA $00FF | Κατ' ευθείαν θέσης μνήμης |
| DECA | 2A | DECA | Υπονοούμενη |
| ADDA | 20 | ADDA ($00FF) | Έμμεση με χρήση μνήμης |
| SUBA | 21 | SUBA $00FF | Κατ' ευθείαν θέσης μνήμης |
| STOREA | 31 (αξιοποιείται ο καταχωρητής B για την υλοποίηση της έμμεσης διευθυνσιοδότησης) | STOREA | Έμμεση με χρήση καταχωρητή |
να συμπληρώσετε τον παρακάτω πίνακα αν οι εντολές που ακολουθούν αποτελούν μέρος ενός προγράμματος και οι αρχικές τιμές των σημαιών είναι 0. Να δικαιολογήσετε τις απαντήσεις σας.
| LDA #0001 | A= |
|---|---|
| DECA | A= , V= , N= , Z= , C= |
| DECA | A= , V= , N= , Z= , C= |
| STOREA | Σε ποια θέση μνήμης γράφεται η τιμή του A ; |
| ADDA ($1100) | A= , V= , N= , Z= , C= |
| LDA $3000 | A= |
| SUBA $1000 | A= , V= , N= , Z= , C= |
| ADDA ($2000) | A= , V= , N= , Z= , C= |
Υποθέστε ότι το περιεχόμενο - της θέσης μνήμης \(1000_{16}\) είναι \(\text{FF00}_{16}\), - της θέσης μνήμης \(1100_{16}\) είναι \(1120_{16}\), - της θέσης μνήμης \(1120_{16}\) είναι \(\text{FFFF}_{16}\), - της θέσης μνήμης \(1200_{16}\) είναι \(7\text{F01}_{16}\), - της θέσης μνήμης \(2000_{16}\) είναι \(1200_{16}\), - της θέσης μνήμης \(3000_{16}\) είναι \(00\text{F0}_{16}\), - του καταχωρητή B είναι \(1001_{16}\)
Λύσεις (⚪ AI, μη επαληθευμένο)
Κατάσταση: ⚪ AI, μη επαληθευμένο Πηγή: λύσεις AI (gemini-3.7-flash, sonnet), ανεξάρτητη επανάληψη και αντιπαραβολή· καμία δεν έχει ελεγχθεί από άνθρωπο
Προσοχή
Λύση από AI — ελέγξτε την· δεν έχει επαληθευτεί από άνθρωπο. Η ένδειξη «δύο λύσεις συμφωνούν» δεν σημαίνει ότι η απάντηση είναι σωστή.
AI λύσεις — 2024-06-b¶
Οι λύσεις γράφτηκαν από μοντέλα AI και δεν έχουν ελεγχθεί από άνθρωπο. Η αρίθμηση ακολουθεί το αρχείο θεμάτων.
Θέμα 10¶
Αξιοπιστία: δύο ανεξάρτητες λύσεις συμφωνούν · εμπιστοσύνη λύτη: μέτρια
Μέθοδος: αριθμητική 16 bit σε συμπλήρωμα ως προς 2. Σημαίες: Z=1 όταν το αποτέλεσμα είναι 0000, N = bit 15, V = υπερχείλιση προσήμου (όταν οι τελεστέοι της πρόσθεσης έχουν ίδιο πρόσημο και το αποτέλεσμα διαφορετικό), C = κρατούμενο εξόδου στην πρόσθεση και «δανεισμός» (ανεπιτυχής αφαίρεση) στην αφαίρεση — όπως στις λύσεις του 2024-06. Οι αριθμητικές πράξεις ελέγχθηκαν με Python.
LDA #0001(άμεση): A = 0001.DECA: 0001 − 1 = 0000. A = 0000, V=0, N=0, Z=1, C=0 (δεν υπάρχει δανεισμός).DECA: 0000 − 1 = FFFF (−1). A = FFFF, V=0, N=1, Z=0, C=1 (δανεισμός, αφού 0 < 1 χωρίς πρόσημο). Αν η DECA θεωρηθεί ότι δεν επηρεάζει το C, τότε C=0 (η εκφώνηση δεν το διευκρινίζει).STOREA(έμμεση με καταχωρητή B): η διεύθυνση είναι το περιεχόμενο του B, άρα η τιμή A = FFFF γράφεται στη θέση $1001.ADDA ($1100)(έμμεση με μνήμη): mem[1100]=1120 είναι η διεύθυνση του τελεστέου, mem[1120]=FFFF. A = FFFF + FFFF = 1FFFE → A = FFFE, V=0 (−1 + −1 = −2, σωστό), N=1, Z=0, C=1 (κρατούμενο εξόδου).LDA $3000(κατ' ευθείαν): A = 00F0.SUBA $1000: τελεστέος FF00 (= −256). 00F0 − FF00 = 240 + 256 = 496 = 01F0. A = 01F0, V=0 (το αποτέλεσμα χωράει), N=0, Z=0, C=1 (δανεισμός: 00F0 < FF00 χωρίς πρόσημο).ADDA ($2000): mem[2000]=1200 είναι η διεύθυνση, mem[1200]=7F01. A = 01F0 + 7F01 = 80F1. A = 80F1, V=1 (θετικός + θετικός = «αρνητικός»: λάθος αποτέλεσμα), N=1, Z=0, C=0 (δεν υπάρχει κρατούμενο εξόδου).
Η σημασιολογία του C στην αφαίρεση και στη DECA ακολουθεί τη σύμβαση των λύσεων του 2024-06· αν το μάθημα χρησιμοποιεί την αντίθετη σύμβαση (C = κρατούμενο εξόδου του συμπληρώματος), τα C των βημάτων 3 και 7 αντιστρέφονται.