Реклама

Наш канал:

Таненбаум Э.- Архитектура компьютера. стр.269

♦ N — результат отрицателен (Negative); + Z — результат равен 0 (Zero);

♦ V — результат вызвал переполнение (oVerflow);

♦ С — перенос самого левого бита (Carry out);

♦ А — перенос бита 3 (Auxiliary carry — служебный перенос);

♦ Р — результат четный (Parity).

Коды условий очень важны, поскольку используются при сравнениях и условных переходах. Например, команда СМР обычно вычитает один операнд из другого и на основе полученной разности устанавливает коды условий. Если операнды равны, то разность будет равна 0, а во флаговом регистре установится бит Z. Последующая команда BEQ (Branch Equal — переход в случае равенства) проверяет бит Z и совершает переход, если он установлен.

Флаговый регистр может хранить не только коды условий. Его содержимое в разных машинах может быть разным. Дополнительные поля указывают режим машины (например, пользовательский или привилегированный), бит трассировки (который используется для отладки), уровень приоритета процессора, статус разрешения прерываний. Флаговый регистр обычно читается в пользовательском режиме, но некоторые поля могут записываться только в привилегированном режиме (например, бит, который указывает режим).

Команды

Главная особенность уровня, который мы сейчас рассматриваем, — это набор машинных команд. Они управляют действиями машины. В этом наборе всегда в той или иной форме присутствуют команды LOAD и STORE, предназначенные для перемещения данных между памятью и регистрами, и команда MOVE, которая служит для копирования данных из одного регистра в другой. Также всегда присутствуют арифметические и логические команды, команды сравнения элементов данных и команды переходов в зависимости от результатов. Некоторые типичные команды мы уже рассматривали в главе 4 (см. табл. 4.2.), а в этой главе мы познакомимся со многими другими.

В этой главе мы обсудим три совершенно разные архитектуры команд: IA-32 компании Intel (она реализована в Pentium 4), Version 9 SPARC (она реализована в процессорах UltraSPARC) и 8051. Мы не преследуем цель дать исчерпывающее описание каждой из этих архитектур. Мы просто хотим продемонстрировать важные аспекты архитектуры команд и показать, как эти аспекты меняются от одной архитектуры к другой. Начнем с машины Pentium 4.

Общий обзор уровня архитектуры набора команд Pentium 4

Процессор Pentium 4 развивался на протяжении многих лет. Как отмечалось в главе 1, его история восходит к самым первым микропроцессорам. Основная архитектура команд обеспечивает выполнение программ, написанных для про цессоров 8086 и 8088 (которые имеют одну и ту же архитектуру команд), и отчасти даже для 8080 — 8-разрядного процессора, который был популярен в 70-е годы. На 8080, в свою очередь, в значительной степени повлияли требования совместимости с процессором 8008, построенным на базе процессора 4004 (4-разрядной микросхемы, применявшейся еще в каменном веке).

С точки зрения программного обеспечения компьютеры 8086 и 8088 были 16-разрядными (хотя компьютер 8088 содержал 8-разрядную шину данных). Их последователь, 80286, также был 16-разрядным. Его главным преимуществом был больший объем адресного пространства, хотя очень немногие программы его использовали, поскольку оно состояло из 16 384 64-килобайтных сегментов, а не представляло собой линейную 230-байтную память.