ОРТ2/К3 Јул 2022

Овај рок није решен. Помозите SI Wiki тако што ћете га решити.

Јул 2022. године одржан је 4. јула 2022. и трајао је 90 минута.

Поставка

Посматра се део рачунара који чине меморија и процесор. Меморија је капацитета 2¹⁶ бајтова. Ширина меморијске речи је 1 бајт. Процесор је са једноадресним форматом инструкција. Адресе и подаци су дужине 16 бита и заузимају по две суседне меморијске локације, при чему се старији бајт налази на вишој, а млађи бајт на нижој адреси.

У процесору постоји регистар програмског бројача PC дужине 2 бајта, адресни регистар меморије MAR дужине 2 бајта, прихватни регистар података меморије MDR дужине 1 бајт, прихватни регистар инструкција IR дужине 4 бајта, акумулатор A дужине 2 бајта, прихватни регистар података B дужине 2 бајта, регистри опште намене R0 до R63 дужине 2 бајта и програмска статусна реч PSW дужине 1 бајт. Инструкције су дужине 1, 2, 3 или 4 бајта.

Битови 7 и 6 првог бајта инструкције су 00 за све инструкције скока. Код инструкција условног скока бит 5 првог бајта инструкције је 0, док код инструкција безусловног скока бит 5 првог бајта инструкције је 1. Инструкција условног скока је инструкција условног скока уколико је резултат нула (JZ), а инструкције безусловног скока су инструкција безусловног скока (JMP) и инструкција скока на потпрограм (JSR). Битовима 4 до 0 првог бајта инструкције специфицира се код операције и на основу тога су за инструкције JZ, JMP и JSR усвојени кодови операције 00000000, 00100000 и 00100001, респективно. Инструкције JZ, JMP и JSR се реализују као апсолутни скокови, при чему је адереса дата другим и трећим бајтом инструкције. Дужина инструкција је 3 бајта.

Битови 7 и 6 првог бајта инструкције су 01 за све адресне и безадресне инструкције.

Бит 5 првог бајта инструкције је 1 за све безадресне инструкције. Безадресне инструкције су инструкције стављања садржаја акумулатора на стек (PUSH), пуњења акумулатора садржајем са стека (POP) и инструкција повратка из потпрограма (RTS). Битовима 4 до 0 првог бајта инструкције специфицира се код операције за безадресне инструкције. На основу тога су за инструкције PUSH, POP и RTS усвојени кодови операџија 01100000, 01100001 и 01100010, респективно. Дужина инструкција је 1 бајт.

Бит 5 првог бајта инструкције је 0 за све адресне инструкције. Адресне инструкције су инструкција преноса у акумулатор (LD), инструкција преноса из акумулатора (ST), аритметичка инструкција сабирања која смешта резултат у акумулатор (ADD), инструкција аритметичког померања операнда за једно место улево која смешта резултат у акумулатор (ASL) и инстуркција безусловног скока на срачунату адресу (JADR). Битовима 4 до 0 првог бајта инструкције специфицира се код операције за адресне инструкције. На основу тога су за инструкције LD, ST, ADD, ASL и JADR усвојени кодови операција 01000000, 01000001, 01000010, 01000011 и 01000100, респективно. Дужина инструкција је 2, 3 или 4 бајта и зависи од специфицираног начина адресирања.

Начини адресирања су специфицирани битовима 7 и 6 другог бајта инструкције и то на следећи начин: 00 – меморијско директно адресирање (memdir), 01 – регистарско директно адресирање (regdir), 10 – регистарско индиректно адресирање (regind) и 11 – непосредно адресирање (immed). Код меморијског директног адресирања 16 битна адреса меморијске локације је дата трећим и четвртим бајтом инструкције. Битови 5 до 0 другог бајта инструкције се не користе. Дужина инструкције је 4 бајта. Код регистарског директног и регистарског индиректног адресирања користе се неки од регистара опште намене R0 до R63 специфицирани битовима од 5 до 0 другог бајта инструкције. Дужина инструкција је 2 бајта. Код непосредног адресирања 16 битни операнд дат је трећим и четвртим бајтом инструкције. Битови 5 до 0 другог бајта инструкције се не користе. Дужина инструкције је 4 бајта.

Стек расте према вишим меморијским локацијама, а регистар SP указује на прву слободну меморијску локацију. Процесор нема могућност обраде прекида.

а) Пројектовати део операционе јединице процесора која је потребна да се изврши (FETCH + ADDR + EXEC) инструкција ADD 1010h.

б) Дати су почетни садржаји регистара и индикатора PC = 1000h, SP = 3000h, ACC = 0001h, R0 = 0002h, R1 = 000Аh, R2 = 10A2h, R3 = FАE3h, N = 0, Z = 0, V = 0 и C = 0. Индикатори статусне речи на које инструкција не утиче треба да остану непромењени. Извршити 7 сукцесивних наредби и за сваку наредбу одредити следеће: у фази читања инструкције – меморијске адресе са којих је прочитана инструкција, садржај регистра IR, инструкцију која је прочитана и нов садржај регистра PC; у фази одређивања адресе операнда и читања операнда – меморијске адресе са којих је прочитана адреса операнда, меморијске адресе са којих је прочитан операнд, вредност операнда и нови садржај регистара опште намене који су у овој фази промењени; у фази извршавања операције – меморијске адресе којима се у овој фази приступа, садржај акумулатора А и индикатора N, Z, V и C након извршавања инструкције и нови садржај регистара и меморијских локација који су у овој фази промењени.

Садржај дела меморије из поставке задатка

ЛОКАЦИЈА:	000Ah	000Bh	000Ch	000Dh	000Eh	000Fh	0010h	0011h	0012h	0013h
САДРЖАЈ:	10h	01h	00h	C1h	21h	77h	11h	00h	0Ah	83h
ЛОКАЦИЈА:	1000h	1001h	1002h	1003h	1004h	1005h	1006h	1007h	1008h	1009h
САДРЖАЈ:	60h	42h	00h	0Ch	00h	41h	41h	20h	0Bh	10h
ЛОКАЦИЈА:	100Ah	100Bh	100Ch	100Dh	100Eh	100Fh	1010h	1011h	1012h	1013h
САДРЖАЈ:	E1h	43h	40h	61h	40h	C0h	06h	F0h	01h	52h
ЛОКАЦИЈА:	1014h	1015h	1016h	1017h	1018h	1019h	101Ah	101Bh	101Ch	101Dh
САДРЖAJ:	21h	F0h	00h	00h	0Ch	E2h	21h	B8h	10h	13h