Macchina RASP

I nastri di input/output sono la strada che permette alla macchina di comunicare con l'esterno. Essi sono costituiti da infinite celle, essendo questa una struttura ideale, contenenti valori che possono essere letti/stampati in modo sequenziale, verso un'unica direzione. I nastri possono comunicare unicamente con la memoria della macchina.

La memoria della macchina è ad accesso casuale, così da poter salvare o recuperare qualsiasi dato in un qualsiasi punto della memoria, che essendo ideale è, come i nastri, potenzialmente infinita. La RAM fa anche da tramite fra la CPU e l'esterno, salvando su di sé i dati in lettura e stampando in uscita i dati che contiene.

La Central Processing Unit, è il centro operativo della macchina, costituito da:

1. ALU (Arithmetic Logic Unit), che è la centrale logica della macchina in grado di eseguire calcoli e dare istruzioni;
2. CIR (Current Instruction Register) o PC (Process Counter), registro che memorizza l'istruzione corrente che l'ALU ha richiesto di svolgere;
3. IP (Instruction Pointer), registro che localizza l'indirizzo di memoria con cui l'ALU intende lavorare;
4. ACC (Accumulatore), è l'unico registro che esegue direttamente i calcoli con l'ALU, in quanto conserva il valore letto dalla memoria e lo conserva in attesa della elaborazione. Una volta elaborato un nuovo risultato, questo verrà salvato nell'ACC, dal quale sarà poi possibile copiare e salvare nella RAM.

Il linguaggio di programmazione della macchina RASP è un linguaggio assembler ideale che consente alla macchina di eseguire istruzioni e calcoli

1. READ 1
   1. Legge il dato in ingresso e lo salva nella cella di memoria 1
2. WRITE 2
   1. Stampa in uscita il dato contenuto nella cella di memoria 2

1. LOAD 0
   1. Carica nell'accumulatore (ACC) il dato presente nella cella di memoria 0
2. LOAD #8
   1. Carica nell'accumulatore il valore 8
3. LOAD @5
   1. Carica nell'accumulatore il dato contenuto all'indirizzo indicato dal dato presente nella cella di memoria 5
4. STORE 10
   1. Legge il dato contenuto nell'accumulatore (ACC) e lo sposta nella cella di memoria 10

1. ADD 1
   1. Legge il dato contenuto nella cella di memoria 1 e lo somma a quello contenuto nell'accumulatore, E SALVA IL RISULTATO NELL'ACCUMULATORE
2. ADD #10
   1. Aggiunge il valore 10 a quello contenuto nell'accumulatore
3. SUB 1
   1. Legge il valore contenuto nella cella di memoria 1 e lo sottrae al valore contenuto nell'accumulatore
4. SUB #10
   1. Sottrae il valore 10 a quello contenuto nell'accumulatore
5. MUL 1
   1. Legge il dato contenuto nella cella di memoria 1 e lo moltiplica per quello contenuto nell'accumulatore
6. MUL #10
   1. Moltiplica il valore 10 per quello contenuto nell'accumulatore
7. DIV 1
   1. Legge il dato contenuto nell'accumulatore e lo divide per quello contenuto nella cella di memoria 1
8. DIV #10
   1. Divide il valore contenuto nell'accumulatore per 10

Le istruzioni di salto sono rese possibili dal fatto che ad una data istruzione viene conferito un nome, ad esempio

1. InizioCiclo: LOAD 1
2. FineCiclo: STORE 2

Queste 2 istruzioni sono state indicate con dei nomi, e l'istruzione di salto, dopo aver verificato una determinata condizione indirizzerà lo svolgimento del programma verso uno di queste due istruzioni ad esempio:

1. JZ InizioCiclo
   1. Verifica che il valore presente nell'accumulatore sia zero, se lo è rimanda all'istruzione LOAD 1, altrimenti prosegue

altri tipi di salti sono:

1. JNZ nomestruzione
   1. Salta se il valore nell'ACC non è 0
2. JGZ nomeistruzione
   1. Salta se il valore nell'ACC è maggiore di 0
3. JGEZ nomeistruzione
   1. Salta se il valore nell'ACC è maggiore o uguale a 0
4. JLZ nomeistruzione
   1. Salta se il valore nell'ACC è minore di 0
5. JLEZ nomeistruzione
   1. Salta se il valore nell'ACC è minore o uguale a 0
6. JUMP nomeistruzione
   1. Salta incondizionatamente

Una variante dell'istruzione è quella de non inserire il nome dell'istruzione a cui saltare, sottintendendo un salto di una istruzione

1. HALT
   1. Arresta il programma in esecuzione, necessario alla fine di ogni programma.

• Architettura di von Neumann

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