633.00K

Category:

informatics

Քոմփյութերի աշխատանքի սկզբունքը, հրամանների և տվյալների կառուցվածքները

1.

§Քոմփյութերների Ï³½Ù³Ï»ñåáõÙ¦
¹³ëÁÝÃ³óÇ ÝÛáõÃ»ñÁ
1. Ðñ³Ù³ÝÝ»ñÇ ¨ ïíÛ³ÉÝ»ñÇ Ý»ñÏ³Û³óáõÙÁ
քոմփյութերներում
2. ÎáÙµÇÝ³óÇáÝ ëË»Ù³Ý»ñÇ ëÇÝÃ»½
3. ÎáÙµÇÝ³óÇáÝ Ñ³Ý·áõÛóÝ»ñ (·áõÙ³ñÇãÝ»ñ,
í»ñÍ³ÝÇãÝ»ñ, Ïá¹³íáñÇãÝ»ñ,ÙáõÉïÇåÉ»ùëáñÝ»ñ,
¹»ÙáõÉïÇåÉ»ùëáñÝ»ñ, ÏáÙå³ñ³ïáñÝ»ñ)
4. ÐÇßáÕáõÃÛ³Ý ÑÇÙÝ³Ï³Ý (µ³½³ÛÇÝ) ëË»Ù³Ý»ñ
(ïñÇ·»ñÝ»ñ, é»·ÇëïñÝ»ñ, Ñ³ßíÇãÝ»ñ)

2.

Քոմփյութերի աշխատանքի սկզբունքը, հրամանների և
տվյալների կառուցվածքները
Ըստ Ֆոն-Նեյմանի ճարտարապետության քոմփյութերի
կառուցվածքը
1946թ.
Ֆոն-Նեյմանըը
սահմանեց
քոմփյութերների
կազմակերպման և գործառման նոր սկզբունքները, որոնց
հիման վրա արտադրվում էին քոմփյութերների առաջին երկու
սերունդները: Քոմփյութերի աշխատանքի հիմքում ընկած է
ծրագրային ղեկավարման սկզբունքը, որը 19-րդ դարում
առաջարկել է Բեբիջը: Ավելի ուշ կատարվեցին որոշակի
փոփոխություններ, սակայն Ֆոն-Նեյմանի պրինցիպներն
ակտուալ են և այսօր:
Ըստ
Ֆոն-Նեյմանի
ճարտարապետության
քոմփյութերի
կառուցվածքը՝

3.

Մուտքի
սարք
ԹՏՍ
ՕՀՍ
ՂՍ
Ելքի սարք
Արտաքին
ՀՍ
ՕՀՍ՝ օպերատիվ հիշող սարք: Պարունակում է տվյալ պահին
կատարվող ծրագիրը և տվյալները:
ԹՏՍ՝ թվաբանական–տրամաբանական սարք: ԹՏՍ-ն կատարում
է թվաբանական և տրամաբանական գործողություններ
տվյալների հետ համաձայն ծրագրի:
ՂՍ՝ ղեկավարող սարք: Ապահովում է հրամանների ընտրումը
հիշողությունից և դրանց կատարումը:

4.

Մուտքի
սարքը
ապահովում
է
արտաքին
սարքից
ինֆորմացիայի ներմուծումը հիշողություն: Ելքի սարքը
ապահովում է ինֆորմացիայի դուրս բերումը հիշողությունից
արտաքին միջավայր:
Ինֆորմացիայի փոխանցման շղթաները նկարում պատկերված
են հոծ գծով, իսկ ղեկավարող շղթաները՝կետագծով:
Ֆոն-Նեյմանի սկզբունքները՝
1. Երկուական համակարգի կիրառումը:
Տասական համակարգի համեմատ երկուական համակարգում
թվաբանական
և տրամաբանական գործողությունները
կատարվում են բավականի պարզ, և համապատասխանորեն
դրանք
իրագործող
սարքերը
իրենց
ապարատային
իրագործմամբ ավելի պարզ են:
2. Քոմփյութերի ծրագրային ղեկավարման սկզբունքը:
Բոլոր հաշվարկները, որոնք նախատեսված են խնդրի լուծման
ալգորիթմով, պետք է ներկայացվեն ծրագրի տեսքով: Ծրագիրը
կարգավորված հրամանների հերթականություն է, որը ենթակա է
մշակման: Հրամանները կատարվում են իրար հետևից

5.

հաջորդաբար: Հիշողությունում ծրագիրը պահող մեքենայի
ստեղծումը սկիզբ դրեց այն բանին, որ այսօր կոչվում է
ծրագրավորում:
3.
Ֆոն-Նեյմանի
ճարտարապետության
հիմնական
առանձնահատկությունը այն է, որ ծրագրերը և տվյալները
պահվում են նույն հիշողությունում տարբեր հասցեներով: Ընդ
որում ծրագրի հրամանները և տվյալները կոդավորվում են
երկուական համակարգում, այսինքն գրանցման եղանակը
նույնն է:
Պրոցեսոր
Հիշողություն
Տվյալներ
Հրամաններ
Մուտք/ելքի
սարքեր
Տվյալների և հրամանների ընդհանուր շինա

6.

4. Հիշողության հասցեավորման սկզբունքը:
Հիմնական հիշողության բջիջները ունեն հասցեներ, որոնք
հաջորդաբար համարակալված են և հասանելի են պրոցեսորի
համար ժամանակի որոշակի պահին:
5. Ծրագրի կատարման ժամանակ պայմանական անցման
հնարավորությունը:
Չնայած
նրան,
որ
հրամանները
կատարվում են հաջորդաբար, ծրագրերում հնարավոր է
իրագործել անցում կոդի ցանկացած հատվածին:
Պրոցեսորը քոմփյութերի հիմնական հաշվողական բլոկն է,
որով որոշվում է նրա արագագործությունը:
ԹՏՍ և ՂՍ համարվում են
պրոցեսորի հիմքը: ՂՍ
պարունակում է հատուկ ռեգիստր, որը կոչվում է հրամանների
հաշվիչ: Ծրագրի և տվյալների բեռնումից հետո հրամանների
հաշվիչում գրանցվում է առաջին հրամանի հասցեն: ՂՍ
հիշողությունից ընտրում է այն բջջի պարունակությունը, որի

7.

0
0 µçÇç
1
1 µçÇç
2
2 µçÇç
.
.
.
1023
1023 µçÇç
հասցեն նշված է հրամանների հաշվիչում և ուղարկում այն
հատուկ սարք՝ հրամանների ռեգիստր: ՂՍ որոշում է
հրամանով կատարվող գործողությունը և հսկում հրամանի
կատարման ընթացքը: Ամեն հրամանի կատարումից հետո
հրամանի հաշվիչի պարունակությունը փոխվում է մեկով, ինչը
ցույց է տալիս ծրագրի հաջորդ կատարվող հրամանի հասցեն:

8.

Ղեկավարող սարքը ինֆորմացիան ընկալում է որպես
հրաման, իսկ ԹՏՍ-ն հիշողությունից տվյալները՝ որպես
օպերանդներ: Ինֆորմացիայի նվազագույն միավորը բիթն է,
մինիմալ
հասցեավորվող
միավորը՝
բայտը
(8բիթ):
Քոմփյութերը ապահովում է ինֆորմացիայի ընդունումը,
մշակումը, հիշումը և արտածումը:

9.

Հրամանների ներկայացումը քոմփյութերներում
Ինֆորմացիայի մշակումը իրագործվում է ծրագրային
միջոցներով: Ծրագիրը հրամանների հերթականություն է և
ներկայացնում է մշակման ալգորիթմ, որը նկարագրված է
տվյալ համակարգչի հրամանների համակարգի լեզվով:
Հրամանը մեքենայական բառ է, որը բաղկացած է 2 մասից՝
գործողության կոդից (ԳԿ) և օպերանդների հասցեներից:
Որպես կանոն հրամանը պարունակում է ոչ թե հենց
օպերանդները, այլ այն ռեգիստրի կամ հիշողության բջիջների
հասցեները, որտեղ գրանցված են այդ օպերանդները:
Քոմփյութերների զարգացման հետ կատարելագործվել է նաև
դրանց հրամանների համակարգը:
Առաջին պրոցեսորները ունեին 4 հասցեանի հրամանների
համակարգ, որտեղ բացի օպերանդների հասցեներից նշվում էր
նաև հաջորդ հրամանի հասցեն:

10.

Ծրագրավորողին առավել հարմար է օգտագործել երեք
հասցեանի հրամաններ, որոնց ֆորմատը հետևյալն է՝
ԳԿ
A1
A2
A3
ԳԿ՝ գործողության կոդ: Որոշում է այն գործողությունը, որը
պետք է կատարի հրամանը: Օպերանդները այն տվյալներն
են, որոնց հետ կատարում են գործողությունը:
A1, A2 ` օպերանդների հասցեներն են:
A3՝ արդյունքի հասցեն է:
Ինֆորմացիայի ձևափոխումը ներկայացվում է հետևյալ
տեսքով՝
( A1) ( A2) (A3)
( ) - այն գործողությունն է, որը նշված է ԳԿ-ում:

11.

Երկհասցեանի հրամանի ֆորմատը՝
ԳԿ
A1
A2
( A1) ( A2) A1
կամ ( A1) ( A2) A2
Գործողությունը կատարվում է այն օպերանդների միջև,
որոնք գտնվում են A1 և A2 հասցե ունեցող բջիջներում:
Արդյունքը գրանցվում է կամ A1, կամ A2 օպերանդի հասցեում:
Երկհասցեանի հրամանները ավելի փոքրածավալ են, քան
երեք հասցեանի հրամանները, քանի որ հրամանի դաշտում
բացակայում է A3 հասցեն:
Հրամանի
երկարությունը
ավելի
փոքրացնելու
և
հիշողությանը դիմումների քանակը կրճատելու նպատակով
օգտագործում են մեկ հասցեանի հրամաններ:
Մեկ հասցեանի հրամանների ֆորմատը՝
ԳԿ
A

12.

Մեկ հասցեանի հրամանի կատարման սկզբունքը հետևյալն է:
Նախ առաջին օպերանդն ընթերցվում է հիշողությունից և
տեղադրվում հատուկ կուտակող ռեգիստրում՝ ակումուլյատորի
(accumulator) մեջ : Դրա համար օգտագործվում է Load հրամանը:
Այնուհետև ակումուլյատորի և հիշողության որևէ բջջի
պարունակությունների միջև կատարվում է ԳԿ դաշտում նշված
գործողությունը և արդյունքը գրանցվում է ակումուլյատորում`
(acc) (A) (acc):
Ասեմբլեր տիպի լեզվով գործողությունները ներկայացվում են
հետևյալ կերպ՝ + ADD (գումարում)
- SUB (հանում)
* MUL (բազմապատկում)
/ DIV (բաժանում)
LOAD (ներմուծում)
STORE (հիշում)

13.

Դիտարկենք օրինակ՝
Y = a (b+c) – d/e :
Ասեմբլեր տիպի լեզվով գրած ծրագիրն երեք հասցեանի
հրամանների համակարգում ունի հետևյալ տեսքը՝
ADD B, C, T1;
T1 ← b + c
MUL A,T1,T1 ;
T1← (T1) a
DIV D, E, T2 ;
T2← d / e
SUB T1, T2,Y ; Y ← (T1) – (T2)
HALT
Եթե ՕՀՍ-ի ծավալը՝ 212 = 4096 բջիջ է, ապա հասցեն
կոդավորելու համար պահանջվում է 12 կարգ: ԳԿ կոդավորելու
համար ընտրենք 4 կարգ:
Հրամանի երկարությունը կստացվի՝ 3 12 + 4 = 40բիթ,
ծրագրի ծավալը՝ 40 x 4 + 4 = 164 բիթ:
ՕՀՍ-ին դիմումների քանակը՝ 12:

14.

Երկհասցեանի հրամանների համակարգում նույն ծրագրի
ներկայացումը:
ADD
B, C
;
B ← b+c
MUL
A, B
;
A ← a (b+c)
DIV
D, E
; D←d/e
SUB
A,D
;
A ← (A) – (D)
STORE Y, A
;
Y ← (A)
HALT
Հրամանի երկարությունը՝ 2 12 + 4 = 28բիթ ,
ծրագրի ծավալը՝ 28 x 5 + 4= 144 բիթ:
ՕՀՍ-ին դիմումների քանակը՝ 14:

15.

Մեկ հասցեանի հրամանների համակարգում ծրագրի
ներկայացումը:
LOAD D
;
acc ← d
DIV E
;
acc ← d/e
STORE D
;
D ← (acc)
LOAD B
;
acc ← b
ADD C
;
acc ← b+c
MUL A
;
acc ← (acc) a
SUB D
;
acc ← (acc) - (D)
STORE Y
;
Y ← (acc)
HALT
Հրամանի երկարությունը՝ 12 + 4 = 16բիթ ,
ծրագրի ծավալը՝ 16 x 8 + 4= 132 բիթ:
ՕՀՍ-ին դիմումների քանակը՝ 8:

16.

Ժամանակակից պրոցեսորների կազմում ընդգրկվել են 8-ից
(x86 կամ IA-32) մինչև 128 (Itanium IA-64) ընդհանուր
նշանակության ռեգիստրներ (ԸՆՌ), որոնցում պահվում են
միջանկյալ հաշվարկների արդյունքները: Ընդ որում, առաջացել
են հրամանների երկու տեսակի ֆորմատներ՝ <ռեգիստրհիշողություն> և <ռեգիստր-ռեգիստր>:
a)
b)
ԳԿ
ԳԿ
R1
R2
R1
A
a) <ռեգիստր-ռեգիստր> տիպի հրաման (RR)
b) <ռեգիստր-հիշողություն> տիպի հրաման (RX)

17.

ԸՆՌ -ի կիրառմամբ ծրագրի ներկայացումը:
LOAD R1, B
;
R1 ← b
ADD
R1, C ;
R1 ← (R1)+ c
MUL
R1, A ;
R1 ← (R1) (A)
LOAD R2, D ;
R2 ← d
DIV
R2, E
R2 ← d / e
SUB
R1, R2 ;
;
STORE Y , R1 ;
R1 ← (R1) – (R2)
Y ← (R1)
HALT
16 ԸՆՌ-ի դեպքում ծրագրի ծավալը՝ 20 x 6+12 x 1+4 = 136 բիթ:
ՕՀՍ-ին դիմումների քանակը՝ 6:

18.

Y = a (b+c) –d/e
3 Ñ³ëó»³ÝÇ Ññ³Ù³ÝÝ»ñÇ Ñ³Ù³Ï³ñ·áõÙ Íñ³·ÇñÁ Ý»ñÏ³Û³óÝ»Ýù
Ù»ù»Ý³Û³Ï³Ý ï»ëùáí: ºÝÃ³¹ñ»Ýù , áñ Íñ³·ÇñÁ ·ïÝíáõÙ ¿ úÐê - Ç
110 – ñ¹ µççÇó ëÏëí³Í: ºÃ» úÐê – Ç Í³í³ÉÁ 212 = 4096 µçÇç ¿ ¨
·áñÍáÕáõÃÛ³Ý Ïá¹Ç Ñ³Ù³ñ Ñ³ïÏ³óíáõÙ ¿ 4 Ï³ñ·, ³å³ Ññ³Ù³ÝÇ
»ñÏ³ñáõÃÛáõÝÁ 3 x12+ 4 = 40 µÇÃ:¶áñÍáÕáõÃÛáõÝÝ»ñÁ
Ïá¹³íáñ»Ýù Ñ»ï¨Û³É Ïերպ՝
¶Î
0001
0010
0011
0100
¶áñÍáÕáõÃÛáõÝÝ»ñ
+
/
ADD
SUB
MUL
DIV
ºÝÃ³¹ñ»Ýù ÷á÷áË³Ï³ÝÝ»ñÁ A, B, C, D, E ¹³ßï»ñáõÙ`
a=4
b = 2 c = 3 d = 15
e = 5:

19.

a, b, c, d, e ûå»ñ³Ý¹Ý»ñÁ ¨ Y ³ñ¹ÛáõÝùÁ ï»Õ³¹ñáõÙ »Ýù
Íñ³·ñÇó Ñ»ïá: ²ë»ÙµÉ»ñ ïÇåÇ É»½íáí ·ñ³Í Íñ³·ÇñÝ áõÝÇ Ñ»ï¨Û³É
ï»ëùÁª
ADD
B,C,T1 ;
T1 ← b + c
MUL
A,T1,T1 ;
T1← (T1) a
DIV
D,E,T2 ;
T2← d / e
SUB T1,T2,Y ;
Y ← (T1) – (T2)
HALT
A:
a ûå»ñ³Ý¹
B:
b ûå»ñ³Ý¹
C:
c ûå»ñ³Ý¹
D;
d ûå»ñ³Ý¹
E:
e ûå»ñ³Ý¹
T1: t1
T2: t2
Y:
y ³ñ¹ÛáõÝù
Ø»ù»Ý³Û³Ï³Ý Íñ³·ÇñÝ áõÝÇ Ñ»ï¨Û³É ï»ëùÁ ª

20.

Հասցե
ԳԿ
000000000110
000000000111
000000001000
000000001001
000000001010
000000001011
000000001100
000000001101
000000001110
000000001111
000000010000
000000010001
0001
0011
0100
0010
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
A1
000000001011
000000001010
000000001101
000000001111
000000000000
000000000000
000000000000
000000000000
000000000000
000000000000
000000000000
000000000000
A2
000000001100
000000001111
000000001110
000000010000
000000000000
000000000000
000000000000
000000000000
000000000000
000000000000
000000000000
000000000000
A3
Մեկ.
000000001111
000000001111
000000010000
000000010001
000000000100
000000000010
000000000011
000000001111
000000000101
000000000101
000000000011
000000010001
a
b
c
d
e
t1
t2
y
²ÕÛáõë³ÏÇ ïáÕ»ñÇÝ Ñ³Ù³å³ï³ëË³ÝáõÙ ¿ »ñÏáõ³Ï³Ý ï»ëùáí Ý»ñÏ³Û³óí³Í
ÑÇßáÕáõÃÛ³Ý µçÇçÝ»ñÇ å³ñáõÝ³ÏáõÃÛáõÝÁ: ÐÇßáÕáõÃÛ³Ý
µçÇçÇÝ»ñÇ Ñ³ëó»Ý»ñÁ Ý»ñÏ³Û³óí³Í »Ý §Ð³ëó»¦ ëÛáõÝáõÙ:
Ðñ³Ù³ÝÇ Ï³ï³ñáõÙÝ ³ÝóÝáõÙ ¿ Ñ»ï¨Û³É ÷áõÉ»ñÁª Ññ³Ù³ÝÇ ÁÝïñáõÙ,
·áñÍáÕáõÃÛ³Ý Ïá¹Ç í»ñÍ³ÝáõÙ, ûå»ñ³Ý¹Ý»ñÇ ÁÝïñáõÙÁ úÐê-Çó,
·áñÍáÕáõÃÛ³Ý Ï³ï³ñáõÙÁ,³ñ¹ÛáõÝùÇ ·ñ³ÝóáõÙÁ úÐê-áõÙ:

21.

êï»Ï³ÛÇÝ Ï³½Ù³Ï»ñåÙ³Ùµ ¾ÐØ
êï»Ï³ÛÇÝ Ï³½Ù³Ï»ñåÙ³Ùµ ¾ÐØ-Ý»ñáõÙ ûå»ñ³Ý¹Ý»ñÇ ¨
ÙÇç³ÝÏÛ³É Ñ³ßí³ñÏÝ»ñÇ ³ñ¹ÛáõÝùÝ»ñÇ å³Ñå³ÝÙ³Ý Ñ³Ù³ñ
û·ï³·áñÍáõÙ »Ý ëï»ÏÁ: êï»ÏÁ ÑÇßáÕáõÃÛáõÝ ¿, áñÁ ·áñÍáõÙ
¿ LIFO (Last In First Out) ëÏ½µáõÝùáí:
¶áñÍáÕáõÃÛáõÝÁ Ï³ï³ñíáõÙ ¿ ³ÛÝ ûå»ñ³Ý¹Ý»ñÇ Ñ»ï, áñáÝù
·ïÝíáõÙ »Ý ëï»ÏÇ ·³·³ÃÇÝ (Top of Stack), ÁÝ¹ áñáõÙ
ûå»ñ³Ý¹Ý»ñÁ ëï»ÏÇó Ñ»é³óíáõÙ »Ý, ¨ ³ñ¹ÛáõÝùÁ ï»Õ³íáñíáõÙ ¿
ëï»ÏÇ ·³·³ÃÇÝ:
êï»ÏÇ Ñ»ï ³ßË³ï³ÝùÇ Ñ³Ù³ñ û·ï³·áñÍíáÕ ÑÇÙÝ³Ï³Ý Ññ³Ù³ÝÝ»ñÝ
»Ý ª
PUSH (Push Down), POP (Pop Up) ¨ µáÉáñ Ãí³µ³Ý³Ï³Ý ¨
ïñ³Ù³µ³Ý³Ï³Ý Ññ³Ù³ÝÝ»ñÁ:

22.

êï»ÏÇ ·áñÍ³éáõÃÛ³Ý ëÏ½µáõÝùÁ`
Push a
a
TOS
Push b
b
a
Push c
c
b
a
Pop c
b
a
Pop b
a
PUSH ·áñÍáÕáõÃÛ³Ý ¹»åùáõÙ ïíÛ³ÉÝ»ñÁ Ý»ñÙáõÍíáõÙ »Ý ëï»Ï, ÇëÏ
³í»ÉÇ áõß Ý»ñÙáõÍíáÕ ïíÛ³ÉÝ»ñÁ ·³ÉÇë »Ý ëï»ÏÇ ·³·³ÃÇÝ ¨ Ý³Ëáñ¹
·ñ³Ýóí³Í ïíÛ³ÉÝ»ñÁ ÑñíáõÙ »Ý ëï»ÏÇ Ý»ñù¨Ç ïáÕ»ñ:
POP ·áñÍáÕáõÃÛ³Ý ¹»åùáõÙ ëï»ÏÇ Ý»ñù¨Ç ïáÕÇ (µççÇ)
å³ñáõÝ³ÏáõÃÛáõÝÁ ¹áõñë ¿ ÙÕíáõÙ, ÇëÏ ÙÝ³ó³Í µáÉáñ ïíÛ³ÉÝ»ñÁ
ï»Õ³íáñíáõÙ »Ý 1 ïáÕ í»ñ¨áõÙ:
Âí³µ³Ý³Ï³Ý ¨ ïñ³Ù³µ³Ý³Ï³Ý ·áñÍáÕáõÃÛáõÝÝ»ñÇ Ï³ï³ñÙ³Ý åñáó»ëáõÙ,
ëÏë³Í ëï»ÏÇ ·³·³ÃÇó, Ï³ï³ñíáõÙ ¿ ïíÛ³ÉÝ»ñÇ ¹áõñë ÙÕáõÙÁ ëï»ÏÇó
(POP), ³å³ ëï³óí³Í ³ñ¹ÛáõÝùÁ Ý»ñÙáõÍíáõÙ ¿ ëï»Ï (PUSH):

23.

Âí³µ³Ý³Ï³Ý ¨ ïñ³Ù³µ³Ý³Ï³Ý Ùß³ÏÙ³Ý Ññ³Ù³ÝÝ»ñÁ ³ÝÑ³ëó» »Ý: Âí³µ³Ý³Ï³Ý
·áñÍáÕáõÃÛáõÝÝ»ñÇ Ñ³ßí³ñÏÙ³Ý Íñ³·ÇñÝ ¿ Ñ³Ù³ñíáõÙ ÈáõÏ³ß¨ÇãÇ
·ñ³ÝóáõÙÁ Ï³Ù åáëïýÇÏë³ÛÇÝ ·ñ³ÝóáõÙÁ:
0ñÇÝ³Ïª a+b – ëáíáñ³Ï³Ý (ÇÝýÇÏë) ·ñ³ÝóáõÙ, ÇëÏ ab+ åáëïýÇÏë
·ñ³ÝóáõÙ: ¶áñÍáÕáõÃÛ³Ý Ýß³ÝÁ ·ñíáõÙ ¿ ûå»ñ³Ý¹Ý»ñÇó ³ç:
úñÇÝ³Ï ` y = a(b+c) – d/e
(ÇÝýÇÏë) ·ñ³ÝóáõÙ
È»Ñ³Ï³Ý Í³éÇ ÙÇçáóáí ëï³Ý³Ýù ÝáõÛÝ ³ñï³Ñ³ÛïáõÃÛ³Ý åáëïýÇÏë
·ñ³ÝóáõÙÁ.
Y=bc+a de/-
/
x
d
a
+
b
c
e

24.

êï»Ï³ÛÇÝ Ï³½Ù³Ï»ñåÙ³Ùµ Ññ³Ù³ÝÝ»ñÇ ýáñÙ³ïÝ»ñÁ Ñ»ï¨Û³ÉÝ ¿
¶Î
A
¶Î
a)
b)
a) POP, PUSH Ññ³Ù³ÝÝ»ñÁ
Y=bc+a de/-
b) ³ÝÑ³ëó» Ññ³Ù³ÝÝ»ñÁ
PUSH
PUSH
ADD
PUSH
MUL
PUSH
PUSH
DIV
SUB
POP
B
C
Ìñ³·ñÇ Í³í³ÉÁ
A
6 x (12+4) +4 x 4 =
= 96+16 = 112 µÇÃ
D
E
Y

25.

States of Stack
push b
push c
add
push a
mul
b
c
b
push d
d
a(b+c)
push e
e
d
a(b+c)
div
d/e
a(b+c)
sub
a(b+c)- d/e
b+c
a
b+c
a(b+c)
a
b+c
pop y

26.

îíÛ³ÉÝ»ñÇ ïÇåÇ Ï³éáõóí³ÍùÁ
¾ÐØ-Ý»ñÁ Ï³ï³ñáõÙ »Ý ÇÝýáñÙ³óÇ³ÛÇ Ùß³ÏáõÙ, áñÝ Çñ
ýÇ½ÇÏ³Ï³Ý µÝáõÛÃáí Ï³ñáÕ ¿ ÉÇÝ»É Ãí³ÛÇÝ, ï»ùëï³ÛÇÝ,
·ñ³ýÇÏ³Ï³Ý, Ó³ÛÝ³ÛÇÝ ¨ ³ÛÉÝ: ò³ÝÏ³ó³Í ÇÝýáñÙ³óÇ³ å»ïù ¿
Ý»ñÏ³Û³óíÇ »ñÏáõ³Ï³Ý ï»ëùáí: ÆÝýáñÙ³óÇ³ÛÇ ï³ñµ»ñ ï»ë³ÏÝ»ñÇ
Ãí»ñ, ï»ùëï»ñ, ·ñ³ýÇÏ³, Ó³ÛÝ áõÝ»Ý Ïá¹³íáñÙ³Ý Çñ»Ýó
ûñ»ÝùÝ»ñÁ: îíÛ³ÉÝ»ñÇ Ïá¹³íáñÙ³Ý í»ñÍ³ÝáõÙÁ Çñ³·áñÍíáõÙ ¿
Íñ³·ñÇ Ññ³Ù³ÝÝ»ñÁ Ï³ï³ñ»ÉÇë:
îíÛ³ÉÝ»ñÇ ï»ë³ÏÝ»ñ
ÆÝýáñÙ³óÇ³ÛÇ ÑÇÙÝ³Ï³Ý ÙÇ³íáñÝ»ñÝ »Ý µÇÃ, µ³Ûï( 8 µÇÃ),
2 µ³Ûï ( x86 åñáó»ëáñáõÙ – µ³é), ÏñÏÝ³ÏÇ µ³é ( 4 µ³Ûï), ù³é³ÏÇ
µ³é ( 8 µ³Ûï):
äñáó»ëáñÁ ³ßË³ïáõÙ ¿ ïíÛ³ÉÝ»ñÇ Ñ»ï¨Û³É Ó¨»ñÇ Ñ»ï. ýÇùëí³Í
ëïáñ³Ï»ïáí ³ÙµáÕç Ãí»ñ, »ñÏáõ³Ï³Ý - ï³ë³Ï³Ý ³ÙµáÕç Ãí»ñ, ë³ÑáÕ
ëïáñ³Ï»ïáí Çñ³Ï³Ý Ãí»ñ: üÇùëí³Í ëïáñ³Ï»ïáí Ãí»ñÇ ëïáñ³Ï»ïÇ ¹ÇñùÁ
»ñÏáõ³Ï³Ý ýáñÙ³ïáõÙ ËÇëï áñáßí³Í ¿:

27.

ê³ÑáÕ ëïáñ³Ï»ïáí Ãí»ñÇ Ý»ñÏ³Û³óÝ»ÉÁ
ê³ÑáÕ ëïáñ³Ï»ïáí Ãí»ñÁ Ý»ñÏ³Û³óÝáõÙ »Ý M Ù³ÝïÇëÇ ¨ E
Ï³ñ·³ÃíÇ ï»ëùáí: ²Ûë Ó¨áí Ý»ñÏ³Û³óÝ»ÉÁ Ñ³×³Ë ³Ýí³ÝáõÙ
»Ý ÏÇë³Éá·³ñÇÃÙ³Ï³Ý Ó¨:
ÂíÇ ýáñÙ³ïÁ
A = EA; MA; Ï³Ù A = 2 EA ( MA)
S SE
E
S – Ù³ÝïÇëÇ Ï³Ù ÃíÇ Ýß³ÝÁ
SE – Ï³ñ·³ÃíÇ Ýß³ÝÁ.
E – Ï³ñ·³ÃÇí (exponent).
M – Ù³ÝïÇë (mantissa).
M

28.

Ä³Ù³Ý³Ï³ÏÇó åñáó»ëáñÝ»ñáõÙ ë³ÑáÕ ëïáñ³Ï»ïáí ÃíÇ Ñ»ï
Ãí³µ³Ý³Ï³Ý ·áñÍáÕáõÃÛáõÝÝ»ñ Ï³ï³ñ»Éáõ Ñ³Ù³ñ û·ï³·áñÍáõÙ
»Ý IEEE - 754 ¨ 854
ëï³Ý¹³ñïÝ»ñ: úñ¹ÇÝ³ñ ¨ ÏñÏÝ³ÏÇ
×ßïáõÃÛ³Ùµ Ãí»ñÇ ýáñÙ³ïÝ»ñÁ`
1µÇÃ 8 µÇÃ
S
E
23 µÇÃ
1 µÇÃ
11 µÇÃ
F
S
E
a)ûñ¹ÇÝ³ñ ×ßïáõÃÛ³Ùµ
52 µÇÃ
F
b) ÏñÏÝ³ÏÇ ×ßïáõÃÛ³Ùµ
F (Fraction) – Ù³ÝïÇëÇ Ïáïáñ³Ï³ÛÇÝ Ù³ëÝ ¿: Ø³ÝïÇëÁ Ñ³Ù³ñíáõÙ
¿ ÝáñÙ³É³óí³Í, »Ã» Ýñ³ ³í³· Ï³ñ·Á Ñ³í³ë³ñ ¿ Ù»ÏÇ: ÜáñÙ³É³óÙ³Ý
ßÝáñÑÇí ÑÝ³ñ³íáñ ¿ ÉÇÝáõÙ ÙÇ³Ýß³Ý Ãí»ñÇ Ý»ñÏ³Û³óÝ»ÉÁ ¨
Ù»ÏÇó ÷áùñ Ãí»ñÇ µ³ñÓñ Ï³ñ·»ñÇ ½ñáÝ»ñÇ í»ñ³óáõÙÁ:

29.

ÂíÇ ³ñÅ»ùÁ áñáßíáõÙ ¿ Ñ»ï¨Û³É ³ñï³Ñ³ÛïáõÃÛ³Ùµª
A = ( 1)S 2E 127 1.F (ûñ¹ÇÝ³ñ ×ßïáõÃÛáõÝ) Ï³Ù
A = ( 1)S 2E 1023 1.F (ÏñÏÝ³ÏÇ ×ßïáõÃÛáõÝ):
Ø³ÝïÇëÇ ³ñÅ»ùÇ ÙÇç³Ï³ÛùÝ ¿`
1.0 M < 2
E ¹³ßïáõÙ Ýßí³Í ¿ ß»Õí³Í Ï³ñ·³ÃÇíÁ Ï³Ù ÃíÇ µÝáõÃ³·ÇñÁ:
-127
0
0
127
127(1023 )
´³ó³ë³Ï³Ý ¨ ½ñáÛ³Ï³Ý Ï³ñ·³Ãí»ñÁ Çñ»Ýó µ³ñÓñ Ï³ñ·áõÙ
áõÝ»Ý 0, ÇëÏ ¹ñ³Ï³Ý Ï³ñ·³Ãí»ñÁ` 1:
254( 2046)

30.

A=1,F x 2E-127
úñÇÝ³ÏÝ»ñ.
úñÇÝ³Ï 1
A = + 45
(45)10 = (101101)2 = 1,01101 x 25
F = 01101
1
E-127 = 5
8
S
E
0
10000100
E = 127+5 = (132)10 = 10000100
23
F
01101000. . . . . . . . . . . . . . . 00
01000010001101000000000000000000
32 µÇÃ

31.

úñÇÝ³Ï 2.
(29,75)10 = (11101,11)2 = 1,110111 x 24
A = - 29,75
F = 110111 E-127 = 4
1
8
S
1
E
10000011
E = 127+4 = (131)10 = 10000011
23
F
11011100. . . . . . . . . . . . . . . 00
11000001111011100000000000000000
32 µÇÃ

32.

ºñÏáõ³Ï³Ý-ï³ë³Ï³Ý Ãí»ñÇ Ý»ñÏ³Û³óÝ»ÉÁ
¾ÐØ–áõÙ Ãí»ñÇ Ý»ñÏ³Û³óÙ³Ý »ññáñ¹ Ó¨Ý ¿ ª »ñÏáõ³Ï³Ý – ï³ë³Ï³Ý
Ãí»ñÇ Ý»ñÏ³Û³óÝ»ÉÁ ( Binary Coded Decimal - BCD).
î³ë³Ï³Ý ÃíÇ Ûáõñ³ù³ÝãÛáõñ ÝÇßÇÝ Ñ³Ù³å³ï³ëË³Ý»óíáõÙ ¿ ãáñë
»ñÏáõ³Ï³Ý Ï³ñ· (ï»ïñ³¹³): ÐÇÙÝ³Ï³ÝáõÙ û·ï³·áñÍáõÙ »Ý 8421 Ïá¹Á:
0 1 2 3 4 -
0000
0001
0010
0011
0100
5
6
7
8
9
-
0101
0110
0111
1000
1001
úñÇÝ³Ïª A 10 = 3789; A2 – 10 = 0011 0111 1000 1001.

33.

îñ³Ù³µ³Ý³Ï³Ý ï³ññ»ñ
î³ññ³Ï³Ý
ïñ³Ù³µ³Ý³Ï³Ý
·áñÍáÕáõÃÛáõÝÝ»ñÁ
»ñÏáõ³Ï³Ý
÷á÷áË³Ï³ÝÝ»ñÇ Ñ»ï Çñ³·áñÍíáõÙ »Ý ïñ³Ù³µ³Ý³Ï³Ý ï³ññ»ñÇ
ÙÇçáóáí: îñ³Ù³µ³Ý³Ï³Ý ï³ññÇ Ùáõïù»ñÇ ÃÇíÁ Ñ³í³ë³ñ ¿ ï³ññ³Ï³Ý
µáõÉÛ³Ý ýáõÝÏóÇ³ÛÇ
÷á÷áË³Ï³ÝÝ»ñÇ ÃíÇÝ: ÜÏ³ñ³·ñ»Ýù
ïñ³Ù³µ³Ý³Ï³Ý ï³ññ»ñÁ.
îñ³Ù³µ³Ý³Ï³Ý µ³½Ù³å³ïÏáõÙ, ÏáÝÛáõÝÏóÇ³, §ºì¦, §AND¦
X1
Xn
&
Y = X1&…&Xn
X1 X2 Y
0 0
0
0 1
0
1 0
0
1 1
1

34.

îñ³Ù³µ³Ý³Ï³Ý ·áõÙ³ñáõÙ, ¹Ç½ÛáõÝÏóÇ³, §Î²Ø¦, §OR¦
X1
1
Y = X1V…VXn
Xn
X1 X2
Y
0 0
0
0 1
1
1 0
1
1 1
1
îñ³Ù³µ³Ý³Ï³Ý ÅËïáõÙ, ÇÝí»ñëáõÙ, §àâ¦, §NOT¦
X
Y=X
X
Y
0
1
1
0

35.

§ºì-àâ¦ ï³ññ, (Þ»ý»ñÇ ßïñÇË), §NAND¦
X1
&
Y = X1&…&Xn
Xn
X1 X2
Y
0 0
1
0 1
1
1 0
1
1 1
0
§Î²Ø-àâ¦ ï³ññ, (äÇñëÇ ëÉ³ù), §NOR¦
X1
Xn
1
Y = X1V…VXn
X1 X2
Y
0 0
1
0 1
0
1 0
0
1 1
0

36.

§Î²Ø µ³ó³éáÕ¦ ï³ññ, (Áëï mod 2 ·áõÙ³ñáõÙ), §XOR¦
X1
=1
Y = X1
…
Xn
Xn
X1 X2
Y
0 0
0
0 1
1
1 0
1
1 1
0
§Ð³Ù³ñÅ»ùáõÃÛáõÝ¦ ï³ññ,, §NXOR¦
X1
Xn
=1
Y = X1
… Xn
X1 X2
Y
0 0
1
0 1
0
1 0
0
1 1
1
X1
X2
=
Y

37.

ÎáÙµÇÝ³óÇáÝ ëË»Ù³Ý»ñÇ ëÇÝÃ»½áõÙÁ ï³ñµ»ñ
ï³ññ³ÛÇÝ µ³½ÇëÝ»ñÇ íñ³
´áõÉÛ³Ý ýáõÝÏóÇ³ÛÇ ï»ËÝÇÏ³Ï³Ý ³Ý³Éá·Ý ¿
ÏáÙµÇÝ³óÇáÝ ëË»Ù³Ý (Îê), áñÝ Çñ³·áñÍáõÙ ¿ ïíÛ³É
µáõÉÛ³Ý ýáõÝÏóÇ³ÛÇ µ³Ý³Ó¨Á:
êË»Ù³Ý»ñÁ ÏáãíáõÙ »Ý ÏáÙµÇÝ³óÇáÝ (Ñ³Ù³Ïóí³Í), ù³ÝÇ
áñ ëË»Ù³ÛÇ »Éù³ÛÇÝ ³½¹³Ýß³ÝÝ»ñÁ áñáßíáõÙ »Ý
Ùáõïù³ÛÇÝ ³½¹³Ýß³ÝÝ»ñÇ Ñ³Ù³ÏóáõÙáí:
¸Çï³ñÏ»Ýù ÏáÙµÇÝ³óÇáÝ ëË»Ù³Ý»ñÇ ëÇÝÃ»½Ù³Ý
ûñÇÝ³Ï:
âáñë ÷á÷áË³Ï³ÝÇó ýáõÝÏóÇ³Ý Ý»ñÏ³Û³óí³Í ¿ ³ÕÛáõë³ÏÇ
ï»ëùáí: ØÇÝÇÙ³óáõÙÁ Ï³ï³ñíáõÙ ¿ Î³éÝáÛÇ ù³ñïÇ
ÙÇçáóáí:

38.

§1¦ {1,2,5,7,8,10,11,15} §-¦ {0,6,9,13}
Y = f(x1, x2, x3, x4)
X1
X2
X3
X4
Y
0
0
0
0
--
0
0
0
1
1
0
0
1
0
1
0
0
1
1
0
0
1
0
0
0
0
1
0
1
1
0
1
1
0
--
0
1
1
1
1
1
0
0
0
1
1
0
0
1
--
1
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
0
0
0
1
1
0
1
--
1
1
1
0
0
1
1
1
1
1
00
01
00
1
01
1
10
1
1
1
11
10
11
1
1
1