MIX

Интернет магазин китайских планшетных компьютеров

Компьютеры - MIX

08 июня 2011

это гипотетический компьютер, использованный в монографии Дональда Кнута, «Искусство программирования». Номер модели компьютера MIX — 1009, происходит от комбинации номеров и названий коммерческих моделей машин, современных времени написания книги и показавшихся автору значимыми. Кроме того, «MIX» равняется 1009 в Римской системе счисления.

MIX 1960-х был заменён новой компьютерной архитектурой, MMIX, которая будет включена в ожидаемой редакции TAOCP. Программные реализации MIX и MMIX архитектур были разработаны различными авторами и свободно доступны.

Архитектура

MIX представляет собой гибридный двоично-десятичный компьютер. Когда компьютер программируется в бинарном режиме, каждый байт имеет 6 бит. В десятичном режиме каждый байт имеет 2 десятичных знака. Байты сгруппированы в слова по пять байт со знаком. Большинство программ, написанных для MIX, будут работать как в бинарном, так и в десятичном режимах, пока они не попытаются сохранить значение больше 63 в одном байте.

Слово изменяется в пределах от −1.073.741.823 до 1.073.741.823 в бинарном режиме и от −9.999.999.999 до 9.999.999.999 в десятичном режиме. В компьютере MIX различаются числа −0 и +0, чего нет на современных компьютерах, в которых есть только одно представление нуля, но количество отрицательных чисел, которые могут быть представлены определённым числом бит, на единицу больше количества положительных чисел.

Регистры

В компьютере MIX 9 регистров:

rA: Аккумуляторный регистр;
rX: Расширение;
rI1, rI2, rI3, rI4, rI5, rI6: Индексные регистры;
rJ: Адрес перехода.

Полагается, что байт имеет, как минимум, 6 бит. Большинство инструкций могут указывать, какие из полей регистра требуется изменить, используя суффикс в форме. Нулевое поле — однобитовый знак.

MIX также записывает, вызвала ли предыдущая операция переполнение и один из трёх индикаторов. На диаграмме ниже каждый регистр показан разделённым на свои поля.

±	A1	A2	A3	A4	A5

±	X1	X2	X3	X4	X5

+	J4	J5

OV?

<=>?

±	I1.4	I1.5

±	I2.4	I2.5

±	I3.4	I3.5

±	I4.4	I4.5

±	I5.4	I5.5

±	I6.4	I6.5

Память и ввод/вывод

Компьютер MIX имеет 4000 слов хранения, адресуемых с 0 до 3999. Кроме того, есть множество устройств ввода и вывода:

Магнитофонные устройства;
Диск или барабанные устройства;
Устройство чтения карт;
Карточный перфоратор;
Построчный принтер;
Пишущая машинка;
Перфолента.

Инструкции

Каждая машинная инструкция в памяти занимает одно слово и состоит из 4 частей: адрес в памяти для чтения или записи, указание индексного регистра для добавления к адресу, модификация, определяющая, какие части регистра или ячейки памяти будут прочитаны или изменены, и код операции. Все коды операции имеют словесные обозначения.

Программы MIX часто используют самомодифицирующийся код, в частности, чтобы вернуться из подпрограммы, так как в MIX отсутствует автоматический стек подпрограмм.

Программы для компьютера MIX обычно пишутся на языке MIXAL.

Команды загрузки

Содержимое поля по адресу загружается в регистр.

LDA ADDR, i	rA := memory;	загрузить в A
LDX ADDR, i	rX := memory;	загрузить в X
LDi ADDR, i	rIi := memory;	загрузить в I с индексом i
LDAN ADDR, i	rA := -memory;	загрузить в A с обратным знаком
LDXN ADDR, i	rX := -memory;	загрузить в X с обратным знаком
LDiN ADDR, i	rIi := -memory;	загрузить в Ii с обратным знаком

Команды записи в память

Записывает содержимое регистра в ячейку памяти с адресом

STA ADDR, i	memory := rA;	записать A
STX ADDR, i	memory := rX;	записать X
STi ADDR, i	memory := rIi;	записать Ii
STJ ADDR, i	memory := rJ;	записать J
STZ ADDR, i	memory := 0;	обнулить содержимое ячейки

Арифметические команды

ADD ADDR, i	rA := rA + memory;	сложение
SUB ADDR, i	rA := rA - memory;	вычитание
MUL ADDR, i	:= rA * memory;	умножение
DIV ADDR, i	rA := int / memory); rX := % memory;	деление

Команды операций с адресами

ENTA ADDR, i	rA := ADDR + rIi;
ENTX ADDR, i	rX := ADDR + rIi;
ENT? ADDR, i	rI? := ADDR + rIi;
ENNA ADDR, i	rA := - ADDR - rIi;
ENNX ADDR, i	rX := - ADDR - rIi;
ENN? ADDR, i	rI? := - ADDR - rIi;
INCA ADDR, i	rA := rA + ADDR + rIi;
INCX ADDR, i	rX := rX + ADDR + rIi;
INC? ADDR, i	rI? := ADDR + rIi;
DECA ADDR, i	rA := rA - ADDR - rIi;
DECX ADDR, i	rX := rX - ADDR - rIi;
DEC? ADDR, i	rI? := rI? - ADDR - rIi;

Команды сравнения

CMPA ADDR, i	compare rA with memory;
CMPX ADDR, i	compare rX with memory;
CMP? ADDR, i	compare rI? with memory;

Команды перехода

JMP ADDR, i	goto ADDR + rIi;
JSJ ADDR, i	goto ADDR + rIi; rJ не меняется!
JOV ADDR, i	if then overflow := false; goto ADDR + rIi;
JNOV ADDR, i	if then goto ADDR + rIi; else overflow := false;
JL, JE, JG ADDR, i JGE, JNE, JLE ADDR, i	if then goto ADDR + rIi; if then goto ADDR + rIi;
JAN/JAZ/JAP ADDR, i JANN/JANZ/JANP ADDR, i	if then goto ADDR + rIi; if then goto ADDR + rIi;
JXN/JXZ/JXP ADDR, i JXNN/JXNZ/JXNP ADDR, i	if then goto ADDR + rIi; if then goto ADDR + rIi;
J?N/J?Z/J?P ADDR, i J?NN/J?NZ/J?NP ADDR, i	if then goto ADDR + rIi; if then goto ADDR + rIi;

Другие команды

MOVE ADDR, i	for memory := memory;
SLA/SRA ADDR, i SLAX/SRAX ADDR, i SLC/SRC ADDR, i	shift rA to the left/right by ADDR+rIi bytes shift to the left/right by ADDR+rIi bytes rotate to the left/right by ADDR+rIi bytes
NOP	do nothing;
HLT	halt execution;

Команды ввода-вывода

IN ADDR, i	read in one block from input unit F into memory onwards;
OUT ADDR, i	output one block to unit F from memory onwards;
IOC ADDR, i	send control instruction to i/o unit F;
JRED ADDR, i	if then goto ADDR + rIi;
JBUS ADDR, i	if then goto ADDR + rIi;

Команды преобразования

NUM	rA := numerical value of characters in;
CHAR	:= character codes representing value of rA;

<<< MOS Technology 6502

Компьютерное аппаратное обеспечение
Вычислительные комплексы
Компьютерные данные
Компьютерные журналы
Классы компьютеров
Компьютеры

Программное обеспечение
Производители компьютеров
Профессии в ИТ
Системное администрирование
Компьютерный сленг
Списки компьютерных терминов

Человеко-компьютерное взаимодействие