Чарльз Петцольд - Код. Тайный язык информатики

Как вы помните из главы 17, каждый код в наборе команд процессора обычно соответствует определенному мнемокоду, и некоторые из них сопровождаются аргументами. Однако эти мнемокоды служат исключительно для удобства при обращении к кодам команд. Процессор считывает только байты; он ничего не знает о соответствующем им тексте. (Для ясности буду несколько вольно обращаться с мнемокодами из документации к процессору Intel 8080.)

Набор компьютера из главы 17 включал две важные команды, которые мы первоначально назвали «Загрузить» и «Сохранить». Каждая из этих команд занимала три байта памяти. Первый байт команды «Загрузить» соответствовал ее коду, а два следующих — 16-битному адресу. Процессор загружал байт, хранящийся по этому адресу, в аккумулятор. Аналогично команда «Сохранить» консервировала содержимое аккумулятора по указанному адресу.

Затем мы обнаружили, что коды этих двух команд можно сократить, используя мнемокоды.

LOD A,[aaaa]

STO [aaaa], A

Здесь A — аккумулятор (место назначения для команды «Загрузить» и источник для команды «Сохранить»), а фрагмент aaaa — 16-битный адрес в памяти, который обычно записывается с помощью четырех шестнадцатеричных цифр.

Восьмиразрядный аккумулятор в процессоре 8080 обозначается буквой A , как и аккумулятор в главе 17. Кроме того, в наборе этого процессора есть две команды, которые делают то же самое, что и команды «Загрузить» и «Сохранить» из главы 17. В процессоре 8080 этим командам соответствуют коды 32h и 3Ah, за каждым из которых следует 16-битный адрес, а мнемокодами для них являются STA (Store Accumulator — сохранить из аккумулятора) и LDA (Load Accumulator — загрузить в аккумулятор).

Код

Команда

32

STA [aaaa], A

3A

LDA A,[aaaa]

В дополнение к аккумулятору процессор 8080 имеет шесть регистров , которые также могут содержать 8-битные значения. Эти регистры похожи на аккумулятор. На самом деле аккумулятор считается регистром особого типа. Подобно аккумулятору, остальные шесть регистров являются защелками; процессор может перемещать байты из памяти в регистры и из регистров обратно в память. В отличие от аккумулятора, регистры не так функциональны. Например, при сложении двух 8-битных чисел результат всегда попадает в аккумулятор, а не в один из регистров.

Шесть дополнительных регистров в процессоре 8080 называются B, C, D, E, H и L. Первым делом люди спрашивают: «Что же случилось с F и G?» — а затем задают второй вопрос: «А как насчет I, J и K?» Ответ заключается в том, что регистры H и L обладают некоторыми особенностями, а их название происходит от слов high и low. Часто 8-битные значения в регистрах H и L обрабатываются вместе в виде 16-битной пары регистров HL, при этом в регистре H содержится старший (high) байт, а в регистре L — младший (low). Это 16-битное значение используется для адресации памяти. Чуть позже мы увидим, как это работает.

Так ли необходимы все эти регистры? Почему мы в них не нуждались, собирая компьютер в главе 17? Теоретически использовать их не обязательно, а практически — весьма удобно. Многие компьютерные программы способны одновременно манипулировать несколькими числами. Это проще всего делать, если числа хранятся не в памяти, а в регистрах микропроцессора. Кроме того, программа работает быстрее: чем реже она обращается к памяти, тем быстрее выполняется.

Для команды процессора 8080 под названием MOV (Move — переместить) предусмотрено 63 кода. Эти коды занимают только один байт и, как правило, перемещают содержимое одного регистра в другой или в тот же самый. Множество команд MOV — следствие использования в микропроцессоре семи регистров (включая аккумулятор).

Вот первые 32 команды MOV. Помните, что место назначения соответствует аргументу слева, а источник — аргументу справа.

Код

Команда

Код

Команда

40

MOV B, B

50

MOV D, B

41

MOV B, C

51

MOV D, C

42

MOV B, D

52

MOV D, D

43

MOV B, E

53

MOV D, E

44

MOV B, H

54

MOV D, H

45

MOV B, L

55

MOV D, L

46

MOV B,[HL]

56

MOV D,[HL]

47

MOV B, A

57

MOV D, A

48

MOV C, B

58

MOV E, B

49

MOV C, C

59

MOV E, C

4A

MOV C, D

5A

MOV E, D

4B

MOV C, E

5B

MOV E, E

4C

MOV C, H

5C

MOV E, H

4D

MOV C, L

5D

MOV E, L

4E

MOV C,[HL]

5E

MOV E,[HL]

4F

MOV C, A

5F

MOV E, A

Как видите, весьма удобные команды. При наличии значения в одном из регистров можно переместить его в другой. Обратите внимание на четыре команды, которые используют пару регистров HL, например на следующую.