Здесь описаны некоторые особенности учебной модели ЭВМ "Малютка". Данный материал дополняет изложеный в учебнике и представляет интерес с точки зрения освещения фундаментальных принципов устройства реальных ЭВМ.

Арифметические операции

В качестве базовых арифметических команд в "Малютке" выбраны сложение и умножение. Оставшиеся операции вычитания и деления (для вещественных чисел) реализуются с помощью специальных дополнительных инструкций изменения знака сумматора (код 300) и получения в сумматоре обратной величины (код 600). Например:

X - Y	код	мнемоника	расшифровка	комментарии
	021	lda (y)	(021) ==> СМ	извлечь Y в СМ
	300	neg	- СМ ==> СМ	получить в СМ -Y
	A20	add (x)	СМ + (020) ==> СМ	сложить СМ с X

или

X / Y	код	мнемоника	расшифровка	комментарии
	021	lda (y)	(021) ==> СМ	извлечь Y в СМ
	600	1div	1 / СМ ==> СМ	получить в СМ 1 / Y
	520	rmul (x)	СМ * (020) ==> СМ	умножить СМ на X

Обратите внимание на то, что в первом примере показана работа с целыми числами, а во втором - с дробными (коды арифметических операций различны).

В случае, если указанные операции выполняются с константой, например, X - 5, авторы для упрощения рекомендуют сразу "запасти" в ячейке отрицательную константу (в нашем случае -5) - тогда дополнителное преобразование сумматора уже не потребуется.

Представление отрицательных чисел

Числа в "Малютке" представляются в так называемом прямом коде, когда

"знак кодируется нулем для положительных чисел и единицей для отрицательных, а абсолютная величина изображается в двоичной позиционной системе, напр. 5₁₀="0 000101", -5="1 000101".

Такое представление наиболее просто для человеческого восприятия, но на практике используется достаточно редко. Причина состоит в том, что в прямом коде выполнение арифметических действий имеет более сложную логику, чем, например, для представления чисел в дополнительном коде (подробнее о дополнительном коде см. описание представления чисел).

Представление отрицательных чисел в ЭВМ вообще является самостоятельной интересной темой и я надеюсь со временем представить на сайте специальную страничку по этому поводу.

Условный переход

В "Малютке" существует 2 модификации условного перехода: по равенству нулю результата и по его "неположительности" (по <= 0). Последние условие является гораздо менее естественным для реальной ЭВМ. Понятнее и нагляднее выглядят условия "строго меньше" или "неотрицательно". В этих случаях результат анализа однозначно связан со знаковым разрядом числа: напомним, что он 1 если число строго отрицательно, и 0 - в противном случае (обратите внимание, что 0 условно "имеет знак +", поскольку именно он соответствует нулевому значению бита!)