Фаза - выборка
Cтраница 2
Считывание байта ( слова) происходит по адресу, хранящемуся в программном счетчике PC. Одновременно с этим содержимое PC увеличивается на 1 или 2, указывая на следующий элемент объектного кода. Фаза выборки одинакова для всех команд. [16]
На третьем шаге происходит подготовка счетчика команд к выполнению следующей команды - содержимое PC увеличивается на два, при этом он будет указывать на слово памяти, непосредственно следующее за словом, из которого выбрана команда. На последнем шаге содержимое РД копируется в регистр команд, расположенный в устройстве управления, где происходит декодирование команды. Отметим два существенных момента: фаза выборки является стандартной и действия процессора не зависят от того, какая команда выбирается из памяти; содержимое счетчика команд на этой фазе всегда увеличивается на два, что обеспечивает выполнение команд в порядке их расположения в памяти. [17]
На фазе выполнения команды обычно задействовано АЛУ, устанавливаются или проверяются коды условий в PSW, может происходить обращение к памяти, например, для сохранения результата операции. Содержимое счетчика команд на этой фазе меняется только в командах ветвления или переходов, нарушающих естественную последовательность выполнения команд. После окончания фазы выполнения ЦП снова переходит к фазе выборки, т.е. к выполнению следующей команды. [18]
Каждый машинный цикл представляет собой цикл обращения к системной магистрали: выборку очередного байта команды или данных из памяти, запись в память, ввод или вывод данных. Она содержит три машинных цикла, однако только в первом цикле Ml происходит обращение к памяти, тогда как два других отводятся для исполнения команды без обращения к магистрали. Цикл Ml всегда первый и возможно единственный цикл, который реализует фазу выборки команды. [19]
Очередь команд представляет собой набор байтовых регистров и выполняет роль регистра команд, в котором хранятся коды, выбранные из программной памяти. Длина очереди составляет 6 байт, что соответствует максимально длинному формату команд. Наличие очереди команд, а также способность операционного устройства и шинного интерфейса работать параллельно позволяют совместить во времени фазы выборки команды и выполнения заданной операции: пока одна команда исполняется в операционном устройстве, шинный интерфейс осуществляет выборку следующей команды. [20]
Поскольку в команде использован индексный режим, на фазе адресации ЦП выполнит следующую последовательность действий. Содержимое слова памяти, на которое указывает счетчик команд ( ячейка с адресом 001012) будет скопировано в регистр данных аналогично тому, как это делалось на фазе выборки, и содержимое счетчика команд будет увеличено на два. Путем сложения содержимого регистра R1 и регистра данных процессор вычислит адрес операнда, и на фазе выполнения содержимое ячейки с этим адресом будет увеличено на единицу. Наиболее важным моментом этого рассмотрения является приращение счетчика команд на фазе адресации, позволяющее процессору обрабатывать команды, состоящие более чем из одного слова. В данном случае это произошло из-за индексного режима адресации, поскольку процессор знает, что использование этого режима приводит к увеличению длины команды. Таким образом, процессор запрограммирован на последовательное выполнение команд, расположенных в памяти, и любую информацию, считанную на фазе выборки, он будет рассматривать как команду. Программист же должен позаботиться, чтобы эта информация была командой, которую должен и может вы-волнить процессор, а не данными. [21]
Эти емкости небольшие и поэтому успевают заметно зарядиться в течение гакта малой длительности, а при большом числе тактов напряжение, соответствующее уровню логической 1, поддерживается напряжением питания БИС. При поступлении фазового сигнала Ф1 ключи SW1 замыкаются, и на буферных емкостях С устанавливается напряжение, соответствующее уровню логического 0, - фаза очистки буфера. В течение следующего фазового сигнала Ф2 замыкаются ключи SW2, и на буферных емкостях С устанавливаются напряжения, соответствующие уровню логического 0 или 1 на основных емкостях С, - фаза выборки. [22]
Ряд команд ( JSR, RTS, RTI, RESET, WAIT) будут подробно рассмотрены в последующих главах. Команды ЕМТ, TRAP, ЮТ, ВРТ имеют специальное назначение и используются в системном программировании. По команде HALT ( останов процессора) процессор прекращает выборку команд из памяти. Выполнение команды NOP ( холостая операция) сводится только к одной фазе выборки, а фазы адресации и выполнения отсутствуют. В табл. 1.11 представлены команды, позволяющие устанавливать и сбрасывать разряды условий. Их часто используют для передачи одного бита информации из подпрограммы в основную программу. [23]
 |
Структуры селекторного ( а и мультиплексного ( б каналов ввода-вывода. [24] |
В селекторном канале эти узлы и блоки ( рис. 13.12 а) обеспечивают выполнение операций ввода-вывода данных. По адресу из СЧАКСК канал обращается к ОП и выбирает КСК. Содержимое этого счетчика увеличивается на длину формата КСК. Командное слово канала располагается в регистрах РКОПКСК и РП, СЧАОП, СЧС. Эти действия составляют, как и в рабочем цикле процессора, фазу выборки командного слова. Этап выполнения, например, операции ввода данных заключается в приеме слова ют заданного периферийного устройства на РОИ и записи его в ОП по адресу, определяемому содержимым СЧАОП. Далее содержимое СЧАОП увеличивается, а содержимое СЧС уменьшается на длину формата слова. Такие передачи повторяются до тех пор, пока не будут переданы все слова. После выполнения последней КСК в канальной программе ( что может быть отмечено, например, в поле признаков) образуется запрос на прерывание работы процессора. [25]
Поскольку в команде использован индексный режим, на фазе адресации ЦП выполнит следующую последовательность действий. Содержимое слова памяти, на которое указывает счетчик команд ( ячейка с адресом 001012) будет скопировано в регистр данных аналогично тому, как это делалось на фазе выборки, и содержимое счетчика команд будет увеличено на два. Путем сложения содержимого регистра R1 и регистра данных процессор вычислит адрес операнда, и на фазе выполнения содержимое ячейки с этим адресом будет увеличено на единицу. Наиболее важным моментом этого рассмотрения является приращение счетчика команд на фазе адресации, позволяющее процессору обрабатывать команды, состоящие более чем из одного слова. В данном случае это произошло из-за индексного режима адресации, поскольку процессор знает, что использование этого режима приводит к увеличению длины команды. Таким образом, процессор запрограммирован на последовательное выполнение команд, расположенных в памяти, и любую информацию, считанную на фазе выборки, он будет рассматривать как команду. Программист же должен позаботиться, чтобы эта информация была командой, которую должен и может вы-волнить процессор, а не данными. [26]
Страницы: 1 2