Регистр - центральный процессор
Cтраница 2
 |
Уровни операционной системы UNIX. [16] |
Программы обращаются к системным вызовам, помещая аргументы в регистры центрального процессора ( или иногда в стек) и выполняя команду эмулированного прерывания для переключения из пользовательского режима в режим ядра и передачи управления операционной системе UNIX. Поскольку на языке С невозможно написать команду эмулированного прерывания, этим занимаются библиотечные функции, по одной на системный вызов. Эти процедуры написаны на ассемблере, но они могут вызываться из программ, написанных на С. Каждая такая процедура помещает аргументы в нужное место и выполняет команду эмулированного прерывания TRAP. Таким образом, чтобы обратиться к системному вызову read, программа на С должна вызвать библиотечную процедуру read. Кстати, в стандарте POSIX определен именно интерфейс библиотечных функций, а не интерфейс системных вызовов. Другими словами, стандарт POSIX определяет библиотечные процедуры, соответствующие системным вызовам, их параметры, что они должны делать и какой результат возвращать. В стандарте даже не упоминаются фактические системные вызовы. [17]
Это программа, позволяющая проверять содержимое ячеек памяти и регистров центрального процессора, а также в случае необходимости изменять их первоначальное содержание. Обычно, если надо проверить какую-то часть программы, задаются контрольные точки, в которых программа-отладчик будет останавливать выполнение операций, давая возможность оператору наблюдать и корректировать программу. Отладчик позволяет также пошаговое выполнение программы для нахождения тех точек, в которых состояние системы отличается от заданного. [18]
Контроллер программируется с помощью команд, которые формируются в регистре AL центрального процессора и передаются в ПКП по команде OUT. Различают два вида команд программирования: команды инициализации ICW, используемые для начальной подготовки контроллера к работе, и рабочие команды OCW, предназначенные для задания маски, различных режимов работы ПКП, а также для обеспечения контрольного считывания содержимого регистров ПКП. [19]
Обращение к ним такое же, как к первым четырем регистрам центрального процессора: аппаратура сама разбирается в том, какие регистры имеются в виду. [20]
Команда, содержащая один или несколько адресов, которые указывают на местоположение операндов в памяти, в отличие от адресации регистров центрального процессора или каких-то иных мест хранения нужных операндов. [21]
В дополнение к командам логических операций в микропроцессоре Z80 имеются команды установки, сброса и проверки бита, позволяющие программисту обращаться к любому биту в памяти или в регистрах центрального процессора без выполнения маскирования. [22]
Связь переменных с классом памяти может осуществляться также с помощью служебного слова register, информирующего транслятор с языка Си о том, что описанные таким образом переменные будут использоваться наиболее часто, и поэтому желательно их размещение в регистрах центрального процессора. Транслятор с языка Си размещает, если это возможно, такие переменные в регистрах центрального процессора. Для некоторых типов ЭВМ использование служебного слова register для связи переменных с классом памяти приводит к существенному уменьшению времени выполнения программ и размера программ. [23]
Реальным выполнением программы управляют два регистра центрального процессора. Головка ( вершина) стека выполнена на быстрых регистрах, каждый размером в одно слово. [24]
Предположим, что компьютер может обращаться к памяти с операциями чтения или записи слова за 10 не. Также предположим, что при прерывании все 32 регистра центрального процессора плюс счетчик и PSW сохраняются в стеке. Какое максимальное количество прерываний в секунду может обработать эта машина. [25]
Регистр указателя стека позволяет размещать стек LIFO в любом месте памяти. Данные могут загружаться в стек и извлекаться из стека из любых или в любые регистры центрального процессора. Стек обеспечивает фактически любой уровень вложения подпрограмм, позволяет выполнять многоуровневые прерывания и может служить для хранения и извлечения обычных данных. [26]
Необходимость в использовании стека LIFO может также возникнуть при обслуживании прерывания. Поскольку прерывания считаются случайными событиями, при возникновении прерывания разумно сохранять содержимое всех регистров центрального процессора в стеке. Эту задачу должна выполнять сама подпрограмма обслуживания прерывания. Содержимое регистров должно быть восстановлено непосредственно перед возвратом из прерывания. И в этом случае должно быть сохранено содержимое счетчика команд. [27]
Связь переменных с классом памяти может осуществляться также с помощью служебного слова register, информирующего транслятор с языка Си о том, что описанные таким образом переменные будут использоваться наиболее часто, и поэтому желательно их размещение в регистрах центрального процессора. Транслятор с языка Си размещает, если это возможно, такие переменные в регистрах центрального процессора. Для некоторых типов ЭВМ использование служебного слова register для связи переменных с классом памяти приводит к существенному уменьшению времени выполнения программ и размера программ. [28]
Стек LIFO оказывается наиболее эффективным при работе с регистрами и для передачи параметров в подпрограммы. Возможные источники ошибок при передаче параметров в подпрограммы, а также общие принципы выполняемых при этом операций приведены на диаграмме, представленной на рис. 4.61. В этом случае регистры центрального процессора используются для передачи необходимых параметров в подпрограмму. [29]
При этом появляются дополнительные возможности оптимизации соотношения между отдельными видами аппаратуры и между аппаратурой и программами. Обычно аппаратура прерывания приостанавливает выполнение нормальной последовательности команд, позволяя перейти к выполнению специальных команд. Специальные команды не должны воздействовать на регистры центрального процессора; в противном случае должна обеспечиваться сохранность содержимого этих регистров. Например, некоторые ЭВМ, снабженные аппаратурой прерывания, выполняют команду добавления единицы в память. Другим примером команды, выполняемой при прерывании, может служить передача данных между запоминающим устройством и устройством ввода или вывода, осуществляемая без использования накапливающего сумматора или других регистров данных. [30]
Страницы: 1 2 3