Система команд БЭСМ-6

Ресурсы центрального процессора, доступные пользователю

(По традиции, разряды в регистрах нумеруются справа налево, начиная с 1.)

• 15 15-разрядных индекс-регистров (M1 to M17, последний мог быть использован в качестве счетчика магазина)

• 48-разрядный сумматор (СМ):

  Значение = Знак 0.Мантисса * 2^(Порядок-64)

  48 42	41	40 1
  Порядок	Знак (+ = 0, - = 1)	Мантисса (в дополнительном коде)

• 48-разрядный регистр младших разрядов (РМР): используется как продолжение См для арифметических (позволяя эффективно реализовать двойную точность с 80-разрядной мантиссой), и некоторых логических команд

• 6-разрядный регистр режимов АУ (РЖ):

  6	5 3	2	1
  Блокировка АВОСТ	Признак группы команд	Блокировка округления	Блокировка нормализации

  Признак группы команд, в зависимости от принадлежности последней выполненной команды, могла принимать следующие значения:

  • 1xx - "группа сложения"
  • 01x - "группа умножения"
  • 001 - "логическая группа"
  • 000 - это значение могло быть установлено только явным образом и не имело полезного смысла

• 15-разрядный регистр модификации адреса (МОД)

Структура команд:

Все команды были 24-разрядные и располагались в словах попарно. Переходы допускались только на границы слов.

Всего было две структуры:

Исполнительный адрес (Аисп) = ([ИР] + адрес + S * 070000 + МОД) mod 0100000

1-я структура (короткоадресная команда)
24 21	20	19	18 13	12 1
ИР	0	S	КОп1	адрес

Аисп = ([ИР] + адрес + МОД) mod 0100000

2-я структура (длинноадресная команда)
24 21	20	19 16	15 1
ИР	1	КОп2	адрес

Описания кодов операций (идет строительство или подвешен груз)

По традиции, коды операций пишутся в восьмеричной системе, включая разряды 20 - 13 или 20 - 16 и принимая S = 0, т.е. диапазоны кодов операций первой структуры - 000 - 077, а второй - 20 - 37.

Описание кодов операций скорее краткое, чем точное. Результат большинства арифметических команд зависит от режима нормализации и округления, а команды условных переходов ведут себя в зависимости от признака группы команд. В описаниях команд, устанавливающих группу сложения или умножения, СМ и слово по Аисп считаются переменными с плавающей точкой, если не оговорено особо; а в логических командах - целыми.

Более точные описания, будем надеяться, появятся здесь позднее.

То, как команды влияют на РМР, хоть и кажется странным на первый взгляд, на самом деле для упрощения операций с числами двойной точности, в которых второе слово содержало младшие разряды мантиссы и старшие разряды порядка.

КОп	Мнемоника	Описание	Группа
000	ЗП	Запись СМ по Аисп	Не изм.
001	ЗПМ	ЗП, затем магазинное считывание	Логическая
002	РЕГ	Обращение к спец.регистрам (привилегированная команда)	Лог/Не изм.
003	СЧМ	Магазинная запись, затем СЧ	Логическая
004	СЛ	Сложение СМ и слова по Аисп	Сложения
005	ВЧ	Вычитание слова по Аисп из СМ	Сложения
006	ВЧОБ	Вычитание обратное	Сложения
007	ВЧАБ	Вычитание абсолютных величин	Сложения
010	СЧ	Считывание слова по Аисп на СМ	Логическая
011	И	Логическое И СМ и слова по Аисп	Логическая
012	НТЖ	Исключающее ИЛИ (нетождественность)	Логическая
013	СЛЦ	Циклическое сложение СМ и слова по Аисп как целых	Умножения
014	ЗНАК	Изменение знака СМ если слово по Аисп < 0	Сложения
015	ИЛИ	Логическое ИЛИ	Логическая
016	ДЕЛ	Деление	Умножения
017	УМН	Умножение	Умножения
020	СБР	Сборка	Логическая
021	РЗБ	Разборка	Логическая
022	ЧЕД	Число единиц в коде на СМ	Логическая
023	НЕД	Номер старшей единицы в коде на СМ	Логическая
024	СЛП	Сложение порядков чисел на СМ и по Аисп	Умножения
025	ВЧП	Вычитание порядков	Умножения
026	СД	Сдвиг	Логическая
027	РЖ	Установка регистра режимов	Что поставят
030	СЧРЖ	Считывание регистра режимов на СМ	Влияет
031	СЧМР	Передача РМР на СМ	Влияет
032	УВВ	Управление вводом-выводом (привилегированная)	Не изм.
033	---
034	СЛПА	Сложение порядка числа на СМ с адресом	Умножения
035	ВЧПА	Вычитание адреса из порядка числа на СМ	Умножения
036	СДА	Сдвиг по адресу	Логическая
037	РЖА	Установка регистра режимов по адресу	Что поставят
040	УИ	Установка индекс-регистра по СМ	Не изм.
041	УИМ	УИ, затем магазинное считывание	Логическая
042	СЧИ	Считывание индекс-регистра на СМ	Логическая
043	СЧИМ	Магазинная запись, затем СЧИ	Логическая
044	УИИ	Установка индекс-регистра по индекс-регистру	Не изм.
045	СЛИ	Сложение индекс регистров	Не изм.
046		Не используется, но эквивалентно 044 и 045 соответственно
047
050 . . . 077	Эnn	Экстракоды, для обращений к операционной системе и вычисления математических функций
20
21
22	МОДА	Модификация адреса ("МОДА 0" == НОП)	Не изм.
23	МОД	Модификация адреса кодом по Аисп
24	УИА	Установка индекс-регистра по адресу
25	СЛИА	Сложение индекс-регистра с адресом
26	ПО	Переход по ω == 0	Влияет
27	ПЕ	Переход по ω != 0)
30	ПБ	Переход безусловный	Не изм.
31	ПВ	Переход с возвратом
32	ВЫПР	Возврат из прерывания (привилегированная)
33	СТОП	Останов (непривилегированная :-) )
34	ПИО	Переход по нулю индекс-регистра
35	ПИНО	Переход по ненулю индекс-регистра
36		Эквивалентно 34
37	ЦИКЛ	Если индекс-регистр не ноль, увеличить на 1 и перейти	Не изм.

Все команды кроме МОДА и МОД устанавливают регистр модификации адреса в 0.

Если А текущей команды равен 0, и в команде используется M17, следующие команды исполняются в магазинном режиме:

• ЗП,
• СЧ,
• СЛ,
• ВЧ,
• ВЧОБ,
• ВЧАБ,
• ЗНАК,
• И,
• ИЛИ,
• НТЖ,
• СБР,
• РЗБ,
• НЕД,
• ЧЕД,
• УМН,
• ДЕЛ,
• СЛЦ,
• МОД

(В качестве упражнения читателю предлагается понять, что делают команды СЧМ (М17) и ЗПМ (М17).)

switch (Признак группы команд) {
	case сложения: ω = (СМ[41] == 1); /* СМ < 0 */ break;
	case умножения: ω = (СМ[48] == 0); /* abs(СМ) < 0.5 */ break;
	case логическая: ω = (СМ[48:1] != 0); /* СМ != 0 */ break;
	case 0: ω = TRUE;
}