Адрес - выполняемая команда
Cтраница 3
При работе машины текущее значение PSW содержится в регистре центрального процессора и определяет состояние вычислительной машины. PSW содержит следующую информацию: разрешенные прерывания, состояние программы, признаки и маски, коды прерываний и адрес текущей выполняемой команды. Таким образом, состояние системы в данный момент определяется и сохраняется при прерываниях в виде текущего значения PSW, хранимого в соответствующем регистре. Изменение состояния системы осуществляется засылкой в этот регистр нового значения PSW. Формат PSW показан на рис. 3.11; отдельные его поля описаны в последующих разделах. [31]
Адрес выполняемой команды хранится в адресном регистре АР емкостью 16 бит. В этом регистре может быть записан адрес любого из 65536 ( 216) слов, хранимых в ЗУ. Адрес выполняемой команды в адресный регистр поступает из счетчика команд СК, в котором хранится адрес следующей команды. Обычно СК, подготавливая следующую команду после выполнения текущей, увеличивает отсчет на единицу. В некоторых случаях счетчик команд делает дополнительные отсчеты. [32]
Рассмотрим назначение отдельных компонент PSW. Счетчик команд ( СК) является одним из традиционных элементов устройства управления ЭВМ. В нем хранится адрес выполняемой команды. В процессе естественного выполнения программы ( команда за командой) содержимое СК должно увеличиваться. [33]
Блок управляющих регистров ( БРУ) состоит из регистров, содержащих информацию о состоянии системы. Это 64-разрядный регистр слова - состояния программы ( РССП) и регистр адреса процессора ( РАП), через который в оперативную память системы поступают адреса команд и данных. Буферный регистр адреса хранит адрес выполняемой команды для ее автоматического повторения при сбоях. [34]
При нормальной работе устройство обработки данных считывает из памяти очередную команду, загружает ее в специальный регистр и декодирует. Команда содержит закодированный в двоичном виде тип выполняемой операции, адреса элементов, необходимых для выполнения команды с указанием, в частности, места, куда будет помещен результат. После завершения операции процессор загружает в IAR адрес следующей выполняемой команды, и процесс возобновляется. Таким образом, чтобы задействовать весь набор команд, уже загруженных в память, достаточно загрузить в IAR адрес первой из этих команд. Как раз этим и займется операционная система, главный дирижер оркестра в ЭВМ, запуская таким образом ту или иную программу, которую необходимо выполнить. [35]
 |
Сигналы центрального процессора Intel 8085. [36] |
Линии восстановления используются для инициализации аппаратуры. RESET IN / является внешним сигналом, который может быть получен от пусковой кнопки или от несложной схемы задержки времени, запускаемой при включении питания. Он восстанавливает внутреннее состояние центрального процессора и сигналов шины, сбрасывает систему прерываний и устанавливает в нуль содержимое регистра центрального процессора, в котором находится адрес следующей выполняемой команды. Поэтому при восстановлении системы центральный процессор сразу же начинает выполнять команду, хранящуюся в нулевой ячейке памяти. Сигнал RESET OUT включается, как только процессор восстановлен. Обычно он посылается в другие устройства системы для того, чтобы они были восстановлены одновременно с процессором. [37]
Регистры общего назначения ( РОН) используются в качестве индексных и накопительных регистров автоинкрементной и автодекрементной адресаций. Регистр R6 используется в качестве указателя стека ( УС) и содержит адрес последней ячейки стека, R7 является счетчиком команд ( СК) и содержит адрес очередной выполняемой команды. [39]
 |
Основные форматы. [40] |
Как правило, при выполнении команды используются два операнда, а результат помещается на место первого. За исключением окончательного результата, записываемого в память, содержимое всех регистров и ячеек памяти, участвующих в вычислении адресов и выполнении операции, остается неизменным. Команды программы располагаются подряд. Адрес выполняемой команды увеличивается на количество байтов в этой команде, чтобы получить адрес следующей команды. Данная команда выполняется, и те же действия повторяются с использованием нового значения адреса команды. Форматы команд представлены на рис. 3.4. Цифры при символах К, М, I, L, В, X, D обозначают номер операнда. [41]
Для правильного понимания излагаемого ниже отметим следующее. После извлечения команды из памяти микропроцессор автоматически дает приращение содержимому счетчика команд, Это приращение счетчик команд получает как раз в тот момент, когда микропроцессор начинает выполнять команду, только что извлеченную из памяти. Следовательно, начиная с этого момента, счетчик команд указывает, какой будет следующая команда. Счетчик команд содержит адрес следующей выполняемой команды на протяжении всего времени выполнения текущей команды. Об этом важно помнить, потому что, программируя работу микро - ЭВМ, вы можете столкнуться с необходимостью использования текущего значения счетчика команд. При этом необходимо четко сознавать, что в каждый данный момент счетчик команд указывает не текущую выполняемую команду, а команду, следующую за ней. Счетчик команд может быть загружен иным содержимым при выполнении особой группы команд, Может возникнуть необходимость выполнить часть программы, которая выпадает из последовательности команд основной, или главной, программы. [42]
В рассмотренном пример; каждая команда содержит адрес следующей команды. Процессоры такой структуры называются процессорами с принудительным ( произвольно заданным) порядком выполнения команд. Более распространенными являются процессоры с естественным выполнением команд. В процессорах такой структуры команда не имеет поли с адресом команды. Адрес следующей команды образуется путем добавления единицы к адресу выполняемой команды. [43]
 |
Микропрограмма преобразования адреса. [44] |
По аналогии с преобразованием адресов, определяющих операнды и результаты, производится преобразование адресов команд. При организации виртуальной памяти программа разбивается на страницы, каждая из которых представляет собой совокупность из 2 команд. Страницы программы могут размещаться как в ОЗУ, так и в ВЗУ. Программа может выполняться, если соответствующая страница хранится в ОЗУ. Команды выполняются в естественном порядке, при котором адрес следующей команды определяется путем увеличения адреса выполняемой команды на единицу. Естественный порядок выполнения команд нарушается командами передачи управления. [45]
Страницы: 1 2 3 4