Архитектура регистровых процессоров

Рассмотрим пример организации регистровой архитектуры процессора.

Восемь 16-разрядных регистров РОН R0÷R7 могут равноправно использоваться соответствующими командами для промежуточного хранения данных, в качестве хранилища косвенного адреса памяти, как индексные регистры и т.д. В качестве указателя стека может быть выбран любой из регистров РОН, так как с любым из них аппаратно реализуется косвенная адресация ячеек ОЗУ с автоматическим увеличением или уменьшением содержимого. Однако ряд машинных команд автоматически («по умолчанию») используют регистр R6 как указатель общесистемного стека. Это касается, прежде всего, команд обращения и возврата из подпрограмм.

Рисунок 1.2.3 - Архитектура регистрового процессора: I, II – коды текущего и предыдущего режимов;

III – код приоритета.

Регистр R7 служит программным счетчиком ПС и содержит адрес выполняемой команды. Использование этого регистра должно быть сознательно ограничено самим программистом во избежание «разрушения» программы.

Флаги включены в специальный регистр состояния процессора (РСП). Кроме известных уже флагов нулевого результата Z, отрицательного результата N, переполнения сумматора С в данном процессоре имеется флаг арифметического переполнения V для сигнализации о переполнении при выполнении арифметических операций с целыми числами в дополнительном коде.

Т-разряд, установленный в 1, обеспечивает внутреннее прерывание после выполнения очередной команды с выходом на соответствующую подпрограмму обработки. Наличие такого режима обеспечивает простую реализацию программ-отладчиков.

В микропроцессорах данной архитектуры 7-й разряд РСП, установленный в 1, означает запрещение реакции на внешние запросы прерывания текущей программы. В противном случае внешние прерывания будут обрабатываться. Для многоуровневой системы прерываний в мини-ЭВМ этой архитектуры разряды 5-7-й содержат код приоритета процессора, определяя реакцию лишь на часть внешних запросов прерывания.

Процессоры рассматриваемой архитектуры могут находиться в двух режимах выполнения программ – пользовательском и системном. Системный (привилегированный) режим позволяет командам программы обращаться ко всем ресурсам ВС, не доступным в обычном пользовательском режиме. О текущем и предыдущем режимах работы процессора несут информацию соответственно разряды 14-15-й и 12-13-й. Остальные разряды РСП не используются.

Дата добавления: 2014-01-11