Хмелевский И.В., Битюцкий В.П. Организация ЭВМ и систем. Однопроцессорные ЭВМ. Часть 4

Подождите немного. Документ загружается.

====================================================================

Ячейки ОП

( B ) = АБ

АК = DВ

АИ

РгАИ

РгК

Базовые регистры

№

Рис. 5.5. Базирование (относительная адресация): а – образование адреса

элемента одномерного массива; б – формирование исполнительного адреса

суммированием; в – формирование исполнительного адреса совмещением

АК = DВ

( В ) = АБ

Базовые регистры

РгК

№

Б D

Сумматор

РгАИ

B – номер базового регистра; АИ – исполнительный адрес;

D – числовое значение смещения; ОП – оперативная память;

РгАИ – регистр исполнительного адреса; АБ – базовый адрес;

ГрК – регистр команд; АК – адресный код

====================================================================

Данныеn

КОП n

Регистровая память

КОП – код операции

Рис. 5.6. Регистровая адресация

====================================================================

Данные

КОП

Ячейки ОП

КОП – код операции;

ОП – оперативная память

Рис. 5.7. Косвенная адресация

====================================================================

Данные

КОП n

Ячейки ОП

Регистровая память

КОП – код операции;

ОП – оперативная память

Рис. 5.8. Регистровая и косвенная адресации

====================================================================

321

138

720

УС

100

101

214

321

138

720

УС

100

101

Заслать в

стек число

из Рг5

РгК

214

Рг5

– Дно стека

Вершина

Рис. 5.9. Операция записи числа в "перевернутый" программный стек

Вершина –

Дно стека

–

УС – указатель стека;

РгК – регистр команд

дрес Данные

====================================================================

A1+1

A1+2

A1+3

A1+4

K1 (L=1 байт)

K2 (L=2 байта)

K3 (L=1 байт)

K4 (L= 3 байта)

(СчК) = A

CчK

L – длина команды в байтах (L=1,2,3);

СчК – счетчик адреса команд;

(СчК) – содержимое счетчика адреса команд

Рис. 5.10. Порядок выполнения команд

Ячейки

ОП

Адреса

ячеек ОП

Адреса

команд

====================================================================

БП Адресный код

Рис. 5.11. Общая структура команды БП

====================================================================

А4

1 КОП

КОП

Ячейки ОП

ОП – оперативная память;

БП – безусловный переход;

КОП – код операции;

СчК – счетчик адреса команд;

(СчК) – содержимое счетчика

адреса команд;

[ ] – адресная часть команды

Рис. 5.12. Переход по прямому адресу

КОП=БП

КОП

A4 (СчК)

====================================================================

БПК

дресный код

БП

дресный код

Рис. 5.13. Общая структура команды БПК

====================================================================

2 КОП

БП

4 КОП

A3 (n)

5 КОП

или

Регистровая память

Ячейки ОП

ОП – оперативная память;

КОП – код операции;

(СчК) – значение счетчика команд;

БП – безусловный переход

Рис. 5.14. Пе

ехо

по косвенном

др

ес

А5

(

СчК

)

====================================================================

УП

Маска условия

Адресный код

( КОП ) ( М )

( АК )

Рис. 5.15. Структура команды условного перехода

====================================================================

Z S C Рг С

Z = 0 – результат

≠

Z = 1 – результат = 0

S = 0 – результат > 0

S = 1 – результат < 0

C = 0 – нет переноса

С = 1 – есть перенос

Признак 0-го результата

Признак знака

Признак переноса

Рис. 5.16. Регистр состояния

====================================================================

УП Z = 1

Адресный код

Рис. 5.17. Возможная стр

кт

ра команды УП

====================================================================

команда

ПП [A]

команда N-2

команда N+2

команда

Вызывающая

программа в ОП

1-я команда

подпрограммы

Последняя

команда

подпрограммы

Команда возврата

Возврат в основную программу через

косвенную адресацию по Рг

Переход к

подпрограмме

Подпрограмма в ОП

(СчК) – содержимое счетчика команд

Рис. 5.18. Обращение к подпрограмме

№

команда

№

(СчК)=N+2

Рг

(СчК)

Рг (N+2) (СчК)

Запоминание адреса

возврата

====================================================================

κ−1

Установка адреса операнда

в командах обработки

Нет

Да

Выход

из цикла

Базовый адрес

Рис. 5.19. Структура вычислительного цикла

Программа обработки операнда

Модификация исполнительного

адреса (к адресу

добавить q)

Повтор счета с α

i+1

Элементы

массива

Проверка условия

окончания цикла

====================================================================

КОП

В D X

(

)

= АБ

Индексные регистры

Сумматор

(Х) = I Х

Базовые регистры

РгК

ИРгАИ

И = АБ + I + D

B – номер базового регистра; АБ – базовый адрес;

D – числовое значение смещения; КОП – код операции;

И – исполнительный адрес; АК – адресный код;

D – числовое значение смещения; РгК – регистр команд

Рис. 5.20. Формирование АИ при индексации и базировании

Б DI

АК

====================================================================

УПС

B D

УПИ

Рис. 5.21. Структура команды: а – УПС; б – УПИ

, R

– номера индексных

регистров;

B – номер базового регистра;

D – смещение

====================================================================

6. Принципы организации систем прерывания программ

====================================================================

ЭВМ

Внутренний

запрос

Внешний

запрос

Внешняя

среда

Прерывающие

программы

(обработчики)

Прерываемая

программа

Рис. 6.1. Прерывание программы

====================================================================

Прерываемая

программа

Запрос

прерываний

Прерывающая

программа

(обработчик)

– время реакции системы на прерывание;

– время запоминания состояния прерываемой программы;

ппр

– время собственно прерывающей программы;

– время восстановления состояния прерванной программы

Рис. 6.2. Упрощенная временная диаграмма процесса прерывания

ппр

====================================================================

Запрос

прерываний

Глубина преры-

вания

≠

Глубина преры-

вания = 1

2 3

Рис.6.3. Упрощенная временная диаграмма процесса

прерывания в системах с различной глубиной

====================================================================

ЗПК

Запросы на прерывания

РгЗП

РгЗП – регистр запросов прерывания;

ОСП – общий сигнал прерывания;

ЗПК – запросы классов прерывания

Рис. 6.4. Разделение запросов на классы прерывания

Схема распознавания

класса прерывания

ЗПК

ОСП

В процессор

В контроллер

прерываний

====================================================================