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Erklärung der symbolischen MAL-Notation
Die symbolische Mikroassemblersprache (MAL) wird in der Mikroarchitektur verwendet, um die Operationen auf niedriger Hardwareebene zu beschreiben. Das von Ihnen genannte Mikroprogramm für die Mic-1 (eine hypothetische Mikroarchitektur zum pädagogischen Gebrauch) in der MAL-Notation führt eine Sequenz von Mikrooperationen aus, die hier erläutert werden.
1.
\(MAR = SP = SP - 1; rd\)
- Dieser Schritt besteht aus zwei Teilen:
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\(SP = SP - 1\) vermindert den Stapelzeiger (SP) um eins. SP wird in vielen Mikroarchitekturen verwendet, um den obersten Wert im Stapel (Stack) zu referenzieren. In diesem Kontext zeigt es an, dass ein neues Element auf den Stack gelegt oder der Stack für ein neues Element vorbereitet wird.
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\(MAR = SP\) lädt den Wert des Stapelzeigers nach dem Dekrementieren in das Memory Address Register (MAR). Das MAR wird verwendet, um eine Adresse im Speicher zu kennzeichnen, von der gelesen oder in die geschrieben werden soll.
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\(rd\) steht für "read" und veranlasst, dass der Speicherinhalt der durch das MAR angegebenen Adresse gelesen und in das Memory Data Register (MDR) geladen wird.
2.
\(H = TOS\)
- Diese Anweisung setzt das Hilfsregister (H) auf den Wert des obersten Stapelwerte (Top Of Stack, TOS). Oft wird TOS als Puffer für den Wert an der Spitze des Stacks verwendet, um mit ihm Operationen durchzuführen, ohne den Wert im Stack selbst zu ändern.
3.
\(MDR = TOS = H OR MDR; wr\)
- Diese Operation führt eine bitweise ODER-Operation zwischen dem Wert im Hilfsregister (H) und dem gerade gelesenen Wert im MDR durch. Das Ergebnis dieser ODER-Operation wird dann sowohl im TOS als auch im MDR gespeichert.
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\(wr\) steht für "write" und bewirkt, dass der Inhalt des MDR in den Speicher an der Adresse geschrieben wird, die im MAR steht. Da \(MAR = SP\) im ersten Schritt gesetzt wurde, überschreibt diese Operation effektiv den ursprünglichen Wert auf dem Stack mit dem Ergebnis der ODER-Operation.
Zusammenfassend sorgt dieses Mikroprogramm für das Speichern eines neuen Wertes im Stack, wobei dieser Wert das Ergebnis einer bitweisen ODER-Operation zwischen dem obersten Stack-Wert (vor der Ausführung der Sequenz) und dem Wert ist, der bereits am "next-to-top" des Stacks lag. Diese Art von Operation könnte Teil eines umfassenderen Algorithmus sein, z.B. einer Berechnung oder einer Manipulation von Daten im Stack während der Laufzeit eines Programms auf einer hypothetischen oder simulierten Mikroprozessorarchitektur.
