Контролните регистри и регистрите на състоянието

Различни регистри се използват за контрол на работата на процесора. В повечето машини, тези регистри обикновено не са достъпни за потребителя. Neko-torye от тях може да бъде на разположение за машинни инструкции, изпълнявани в режим на управление или операционна система, режим т.нар.

Разбира се, различни видове машини регистрира организацията е различна; за тяхната класификация се използва и друг терминология. Тук е доста изчерпателен списък на видовете регистри и предоставя кратко описание. Освен споменатите по-горе регистри, MAR, MBR, I / OAR и I / OBR, важни за vypol-neniya команди са както следва.

• Command регистър (инструкция регистър - IR). Съдържа последната позиция е избрана от командата памет.

Съставът включва всички процесори да се регистрират (или набор от регистри) на Vestn нарича състоянието на програмата дума регистър (програма статус дума - PSW). Обикновено то съдържа кодове на състоянието и друга инфор-мация за състоянието на, например, бита активиране / деактивиране на прекъсвания или битова система / потребителски режим.

Кодове условия (известни също като флагове) - последователност от дву-позиция, определени или нулиране на процесора като функция на операциите по резултати ацетат изпълнен. Например, чрез извършване на аритметика небе стъпки може да се окаже положително число, отрицателен, нула, или може да настъпи преливане. В допълнение към запазване на получената стойност в паметта или да се регистрирате в резултат на аритметични операции устата navlivayutsya също подходящи кодове на състоянието. Впоследствие те могат да бъдат тествани условно операция разклоняване. Кратки кодове условия, са групирани в един или повече регистри (обикновено те са част от регистъра на контрол). Най-общо казано, има машинни инструкции, които позволяват да се запознае със съдържанието на тези битове с изрични препратки към регистрите; но измерими тях съдържание ceive очевидно не може да бъде, защото тези бита се използват за показване на резултатите от изпълнение на команди.

На машини, които използват различни видове прекъсвания, няколко прекъсвания регистри могат да бъдат снабдени с указатели към всеки прекъсне рутина. Ако (например процедура разговор) стека се използва за изпълнението на определени функции, процесорът трябва да бъдат повторно Trunk - стека показалка. За софтуер за управление на хардуер памет (виж гл. 7, "Управление на паметта"), необходима техните регистри. И накрая, регистрите често се използват в управлението на входно-изходни операции.

Няколко фактора влияят върху устройството и организацията на регистри за контрол и регистри, включващи-ТА. Един от тях е подкрепата на операционната система план. Различни видове контрол информация, използвани опера-ционни системи по различни начини. Ако процесор дизайнер има ясна предварително представяне на операционната система, която ще работи с този процесор, така че ще бъде в състояние да планира организацията на регистрите да се осигури подкрепа за устройството ING до редица възможности, като например защита на паметта или превключва на потребителски програми.

Друг ключов инженерно решение е разпределението на информацията, контрол между регистрите и паметта. Podhom конвенционалната домашна е разпределението за първи няколко стотин до няколко хиляди и петстотин думи памет. Дизайнерът трябва да решите колко информация ще бъде по-скъпо, но по-бързи регистри и каква част - в по-евтина, но по-бавно основната памет.

Всички теми на този раздел:

Преглед на компютърни системи
1.1. Основни елементи 1.2. CPU регистрира 1.3. Изпълнение на команди 1.4. Прекъсва 1.5. Йерархията на устройства за съхранение 1.6. Кеш 1.7. техно

Ключови елементи
На макрониво, компютърът включва процесор, памет и TSB-да-изходни устройства; където всеки компонент е представена от един или повече модули. За компютър, за да изпълнява основната си иск

регистър
Процесорът има набор от регистри, които представляват областта на PA-RAM памет за бърз достъп ", но много по-малък капацитет от основната памет. регистри на процесора имат две функции.

Регистри достъпни за потребителя
От наличните регистри потребителят може да получите достъп до помощта на инструкциите за машината език. Тези регистри обикновено имат достъп до всички програми, ние - на приложения, така и на системата. Обикновено сред Вен

СЪДЕБНИ ОТБОРИ
Програмата, която се изпълнява от процесора, се състои от набор запомнени команди. В най-простата форма на обработка команда се извършва на два етапа: процесора чете (избира), от паметта, а след това раз-два

IO функции
Досега са се погледна операциите по компютърни, задвижван Процес-носилка, фокус върху плащането на взаимодействието на процесора и паметта. На ролята на vskol го споменах входно-изходни компоненти

Прекъсвания и инструкция цикъл
Поради прекъсването на процеса-SOR може да бъде зает за обработка на други команди изпълнението на IO. Помислете за хода на процеса, все още обвързани-на фиг. 1.5 б. Както и в предишните с

множествена прекъсване
Досега са се счита за случай на настъпване на едно прекъсване. Представете си ситуация може да възникне, когато няколко прекъсвания. On-Например, програмата получава съобщението на данни

многозадачност
Често, че за ефективно използване на един процесор прекъсване не е достатъчно. Например, позовавайки се на Фиг. 1.9,6. Ако е необходимо време, за да извършите I-в операции

Йерархия на устройства за съхранение
конфигурация компютърна памет е основно определя от три пара- метри: обем, скорост на разходите. Въпросът за степента, до решаване не е толкова лесно. Какво голямо, нито ще PAS да смаже всякаква па

обосновка
Когато изпълнението на всяка инструкция цикъл на процесора най-малко веднъж достъп до паметта, за да се вземе проба команда. това често се повтаря, може да има случаи, в които многократно се повтаря

Кеш работи:
Cache е предназначена да донесе на скоростта на достъп до паметта на максималното възможно, и в същото време да се осигури голямо количество памет за цената на по-евтини видове полупроводникови спомени.

кеш памет блок
В този вътрешен регистър кеш единица не се обсъжда в детайли. В този раздел накратко изброява само основните функции. В бъдеще, читателят ще може да се уверите, че изучаването на ma

Програмируемият вход-изход
Когато процесорът когато програмата изпълнява командата, свързани с вход-изход, тя го изпълнява като преминават съответните команди вход-изход контролер. когато програмата

Директен достъп до паметта
Въпреки, че входно-изходни, прекъсват задвижване, по-ефективен от про-стои програмируем вход и изход, тя все още отнема много процесорно време за трансфер на данни между паметта и контролера

локализация
Основа за подобряване на ефективността на ниво памет Xia принцип на локализация, която се обсъжда в Раздел 1.5 е. Основният постулат е, че последователно се прибягва до паметта

Функционирането на паметта на две нива
принцип локализация може да се използва за развитието на схеми на две нива памет. най-високо ниво памет (Ml) има по-малък капацитет, то закуска-Ray, и всяка от битове скъпи в сравнение с памет

продуктивност
Помислете за някои от параметрите, които характеризират механизма на две нива с памет. Първо, помислете за цената на която се изразява, както следва:

Изпълнението на стека
Стек - подреден набор от елементи, както и обработка на само един от елементите, можете да получите достъп до него. Този елемент се нарича върха на стека. Броят на стека елементи (дължината

риентри процедури
процедура А, входящ (входящ) е много полезна концепция, особено полезни в множество потребители и мулти-Zadacha системи. Риентри нарича Щам