Длина - адрес
Cтраница 2
ЭВМ общего назначения оснащаются основной памятью большой емкости, достигающей 224 байт, так что адреса могут иметь длину до 24 бит. В мини - ЭВМ емкость памяти и длина адреса составляет соответственно 216 слов и 16 бит и в микро - ЭВМ - 2s - 212 слов и 8 - 12 бит. При определении форматов команд стремятся длину команды приравнять длине слова, поскольку представление команды, например, в виде двух слов увеличивает время выборки команды из памяти в два раза. [16]
 |
Команда с 4-битным кодом операции и тремя 4-битными адресными полями. [17] |
Рассмотрим машину, в которой длина команд составляет 16 битов, а длина адресов - 4 бита, как показано на рис. 5.7. Эта ситуация вполне разумна для машины, содержащей 16 регистров ( а следовательно, 4-битный адрес регистра), над которыми совершаются все арифметические операции. Один из возможных вариантов - наличие в каждой команде 4-битного кода операции и трех адресов, что дает 16 трехадрес-ных команд. [18]
При большой емкости магнитного барабана число разрядов в адресе ячейки МБ становится весьма большим. Поскольку для внешних ЗУ характерен способ обмена массивами, состоящими из достаточно больших групп слов, то для уменьшения длины адреса и, следовательно, количества оборудования, используемого в НМБ, применяется способ зонной адресации ячеек НМБ. При этом все множество ячеек НМБ разбивается на группы, называемые зонами НМБ. Наименьшей адресуемой в команде единицей информации является зона. В команде обращения к НМБ указывается адрес зоны, адрес ячейки ОЗУ и количество передаваемых слов. Количество передаваемых слов может определяться с точностью до одной зоны. Если количество передаваемой информации задается в словах, то при обращении к НМБ может быть передано любое количество слов, но только начиная с ячейки, являющейся первой ячейкой некоторой зоны НМБ. [19]
ЭВМ каждого класса совпадает с длиной слова. Чтобы освободить часть слова для размещения необходимых полей команды ( кода операции, признака адресации, адреса базового адреса и индекса), необходимо уменьшить длину адреса, представляемого в команде. Для этого используется следующий прием. [20]
Регистры данного МП приведены на рис. 9.10, а. В нем имеются восемь 32-битных общих регистров и восемь 32-битных регистров адреса, которые можно использовать в качестве базовых регистров, индексных регистров или указателей стека. Длина адресов 24 бита, поэтому PC имеет 24 бита, а адресное пространство памяти составляет 16М байт. Бит Т предназначен для отладки, а бит S определяет режим работы ЦП - супервизор или пользователь. Биты Ь-0 определяют уровень приоритета прерываний ЦП. [21]
 |
Адресные характеристики процессоров, рассматриваемых в части III. [22] |
Число разрядов в адресе и в типичном регистре или данных в процессоре не всегда одинаково, но между ними существует тесная связь. В табл. 7.1 приведены в обобщенном виде характеристики адресного пространства и регистров всех процессоров, описываемых в части III. Длина адреса обычно составляет 1 или 2 размера регистра. [23]
Регистровая адресация есть частный случай укороченной, когда в качестве фиксированных ячеек с короткими адресами используются регистры ( ячейки сверхоперативной или местной памяти) процессора. Например, если таких регистров 16, то для адреса достаточно четырех двоичных разрядов. Регистровая адресация наряду с сокращением длины адресов операндов позволяет увеличить скорость выполнения операций, так как уменьшается число обращений к ОП. [24]
Память ЭВМ разделяется на основную и внешнюю. Доступ к информации, хранимой в основной памяти, производится с помощью адресов, которые указываются в командах и посылаются процессором в основную память при чтении или записи информации. При проектировании ЭВМ определяется необходимая емкость Е основной памяти и исходя из этого находится длина адреса т Iog2 E. Процессор разрабатывается в расчете на работу с адресами, содержащими не более чем т двоичных разрядов. Поэтому значение Е 2т обусловливает предельную емкость основной памяти, которой может быть укомплектована ЭВМ. [25]
Дополнительные байты в i-узле используются следующим образом. Вместо 10 прямых и 3 косвенных дисковых адресов файловая система Linux позволяет 12 прямых и 3 косвенных дисковых адреса. Кроме того, длина адресов увеличена с 3 до 4 байт, и это позволяет поддерживать дисковые разделы размером более 224 блоков ( 16 Гбайт), что уже стало проблемой для UNIX. Помимо этого зарезервированы поля для указателей на списки управления доступом, что должно обеспечить более высокую степень защиты, но это пока находится на стадии проектирования. Остаток i-узла зарезервирован на будущее. Как показывает история, неиспользуемые биты недолго остаются таковыми. [26]
Дополнительные байты в i-узле используются следующим образом. Вместо 10 прямых и 3 косвенных дисковых адресов файловая система Linux позволяет 12 прямых и 3 косвенных дисковых адреса. Кроме того, длина адресов увеличена с 3 до 4 байт, и это позволяет поддерживать дисковые разделы размером более 224 блоков ( 16 Гбайт), что уже стало проблемой для UNIX. Помимо этого зарезервированы поля для указателей на списки управления доступом, что должно обеспечить более высокую степень защиты, но это пока находится на стадии проектирования. Остаток i-узла зарезервирован на будущее. Как показывает история, неиспользуемые биты недолго остаются таковыми. [27]
МОЗУ имеет одну из трех структур: 2Д ( линейная структура или. Во всех структурах используется принцип совпадения токов при вьгборе сердечника по заданному адресу. Разрядность адреса определяется объемом памяти. Такая адресация называется прямой. В МОЗУ с большой емкостью применяется относительная адресация ячеек, позволяющая сократить длину адреса, указываемого в команде. При прямой адресации ячеек длина адресной части команды равна 30 двоичным разрядам. Для адресуемых массивов длиной не более 1024 слов относительный адрес равен 10 двоичным разрядам ( 2 1024), тогда длина адресной части команды будет равняться 24 разрядам. [28]
Как отмечалось ранее, использование внутренней памяти позволяет уменьшать число обращений к основной памяти, за счет чего увеличивается быстродействие ЭВМ. Другое позитивное свойство внутренней памяти - уменьшение длины команд, благодаря чему уменьшается емкость памяти, необходимая для хранения программ. Когда слово является машинным элементом информации, затраты оборудования в процессоре уменьшаются, если команда представляется в формате машинного слова. Чаще всего оказывается, что длина слова недостаточна для размещения в его пределах полноразрядного адреса. В таких случаях длину адреса, указываемого в команде, сокращают за счет страничной организации памяти. Сокращенный адрес обеспечивает доступ лишь к части информации, хранимой и фиксирован - 2.7. Форматы команд, содержащих ной странице памяти. [29]
При составлении программ адресная часть трехадресных команд используется лишь частично. Так, при вычислении значений арифметических выражений может оказаться, что результат предыдущей операции должен использоваться как операнд в следующей операции. В этом случае отпадает необходимость в засылке результата предыдущей операции в ЗУ и необходимость в выборке операнда для следующей операции. В связи с этим адрес ЛЗв первой команде и адрес А1 во второй команде не используются. Считается, что при программировании задач эффективно используется в среднем 1 5 адреса в адресной части команды. По этой причине наблюдается тенденция использования одноадресной и двухадресной системы команд. К тому же увеличение емкости запоминающих устройств машин приводит к увеличению длины адреса в командах. В результате этого длина трехадресной команды может значительно превышать длину информационного слова, что может вызвать затруднения при построении схем ЦВМ. По этой причине в дальнейшем рассматриваются схемы ЦВМ в основном с одноадресной системой команд. [30]
Страницы: 1 2 3