Registrele de control și registrele de stare

Diferite registre sunt utilizate pentru a controla funcționarea procesorului. În cele mai multe mașini, aceste registre nu sunt în general disponibile pentru utilizator. Neko-torye dintre ele pot fi disponibile pentru instrucțiunile mașinii executate în așa-numitul modul de modul de control sau sistem de operare.

Desigur, diferite tipuri de mașini înregistrează organizația este diferită; pentru clasificarea acestora este, de asemenea, utilizată o terminologie diferită. Aici este o listă destul de cuprinzătoare de tipuri de registre și oferă o scurtă descriere. Pe lângă registrele menționate anterior, MAR, MBR, I / I și OAR / OBR, importante pentru comenzi-vypol neniya sunt după cum urmează.

• registrul de comandă (registru de instrucțiuni - IR). Conține ultimul ING este selectat din comanda de memorie.

Compoziția include, de asemenea, toate procesoarele înregistrați (sau un set de registre) de Vestn numit program de statut cuvânt registru (program de cuvânt de stare - PSW). Acesta conține, de obicei, coduri de stare și alte infor-infor cu privire la starea, de exemplu, biții activați / dezactivați sau întrerupe sistemul de biți / modul de utilizare.

condiții Codurile (denumite și steaguri) - o secvență de bi-ing, setați sau resetați procesorul ca o funcție a operațiunilor rezultate executate acetat. De exemplu, prin efectuarea de pași aritmetice-cer poate dovedi număr pozitiv, negativ, la zero, sau poate să apară preaplin. În plus față de păstrarea valorii obținute în memorie sau înregistrați ca rezultat al operațiilor aritmetice gura-navlivayutsya asemenea coduri condiție corespunzătoare. Ulterior, ele pot fi testate operațiune ramificare condiționată. condiții sunt Codurile bits grupate în una sau mai multe registre (de obicei, ele fac parte din registrul de control). În general vorbind, există instrucțiuni mașină care permit să citească conținutul acestor biți, cu trimiteri explicite la registre; dar măsurabilă conținut ceive-le în mod clar nu poate fi, pentru că acești biți sunt utilizate pentru a afișa rezultatele comenzilor de executare.

Pe mașinile care utilizează diferite tipuri de întreruperi, mai multe registre de întrerupere pot fi prevăzute cu indicii pentru fiecare întrerupere de rutină. Dacă (de exemplu, procedura de apel) este utilizat implementarea anumitor funcții stiva, procesorul trebuie să fie re-Trunk - pointer stivă. Pentru un software de gestionare a memoriei hardware (a se vedea cap. 7, „Managementul memoriei“) este necesar registrele lor. Și, în sfârșit, registrele sunt adesea folosite în gestionarea operațiunilor de intrare-ieșire.

Mai mulți factori afectează aparatul și organizarea registrelor de control și a registrelor cuprinzând-TION. Una dintre ele este suportul sistemului de operare pe termen. Diferite tipuri de informații de control folosite sisteme de operă-TION în moduri diferite. În cazul în care proiectantul procesor are o pre-reprezentare clară a sistemului de operare, care va lucra cu acest procesor, astfel încât acesta va fi capabil să planifice organizarea registrelor pentru a oferi sprijin-ing dispozitiv la un număr de posibilități, cum ar fi protecția memoriei sau Comuta programelor de utilizator.

O altă soluție de inginerie cheie este distribuirea informației de control între registre și memorie. Podhom acasă-l convențional este alocarea pentru primele câteva sute sau mii de memorie de cinci cuvânt. Proiectantul trebuie să decidă cât de multe informații vor fi mai scumpe, dar registrele mai rapide și ce parte - într-o memorie principală mai ieftin, dar mai lent.

Toate subiectele acestei secțiuni:

Privire de ansamblu asupra sistemelor informatice
1.1. Elemente de bază 1.2. CPU înregistrează 1.3. comenzi 1.4. Executarea Întrerupe 1.5. Ierarhia dispozitivelor de stocare 1.6. Cache 1.7. techno

ELEMENTE CHEIE
La nivel macro, computerul include un procesor de dispozitive, memorie, și TSB-da-ieșire; în care fiecare componentă este reprezentată de unul sau mai multe module. Pentru un computer pentru a efectua principal de revendicare

registru procesor
Procesorul are un set de registre care constituie zona de memorie RAM PA-acces rapid „, dar capacitatea mult mai mică decât memoria principală. Registrele CPU au două funcții.

Registrele sunt disponibile pentru utilizator
Prin registrele disponibile un utilizator poate accesa folosind instrucțiunile de limbaj mașină. Aceste registre au de obicei acces la toate programele, noi - ambele aplicații și de sistem. De obicei, printre Ven

ECHIPELE DE EXECUTARE
Programul, care este executat de către procesor, este format dintr-un set de comenzi stocate. În cea mai simplă formă de procesare de comandă are loc în două etape: procesorul citește (selectează), din memorie, și apoi zap

funcţii IO
Până în prezent, ne-am uitat la operațiunile de calculator, condus procesul de gunoi, se concentreze pe plata interacțiunea dintre CPU și memorie. Pe rolul unui vskol a menționat componentele de intrare-ieșire

Întreruperile și ciclu de instruire
Din cauza întreruperii în procesul de sor poate fi ocupat de prelucrare a altor comenzi Executia IO. Luați în considerare cursul procesului, dar legat în Fig. 1.5 b. Ca și în anterior cu

întrerupere multiplă
Până în prezent, am considerat cazul apariției o întrerupere. Imaginați-vă poate să apară atunci când mai multe întrerupe o situație. On-exemplu, programul primește comunicarea de date

multitasking
De multe ori că, pentru utilizarea eficientă a unui procesor de întrerupere nu este suficient. De exemplu, cu referire la fig. 1.9,6. În cazul în care timpul necesar pentru a efectua I-în operațiuni

Ierarhia dispozitivelor de stocare
configurația memoriei calculatorului este determinată în principal de trei metri parametri: volum, viteza, costul. Problema măsura de a rezolva, nu este atât de ușor. Ce mare și nici nu ar fi pentru a zdrobi toate Pas pa

Argumentare
În cazul în care executarea fiecărui ciclu de instruire procesorului cel puțin o dată accesează memoria pentru a proba de comandă. acest lucru este adesea repetat, pot exista cazuri în care se repetă mai multe

Lucrari de memorie cache:
Cache este conceput pentru a aduce viteza de acces de memorie la maxim posibil, și în același timp, oferă o cantitate mare de memorie pentru prețul de tipuri mai ieftine de memorii semiconductoare.

Unitatea de memorie cache internă
În acest registru unitate de memorie cache internă nu este discutată în detaliu. Această secțiune listează pe scurt doar caracteristicile de bază. În viitor, cititorul va fi capabil să se asigure că studiul ma

Programabil de intrare-ieșire
Atunci când procesorul atunci când programul se întâlnește comanda asociată cu intrare-ieșire, aceasta se execută prin trecerea comenzi corespunzătoare controler de intrare-ieșire. în cazul în care programul

acces direct la memorie
Deși de intrare-ieșire, întreruperea-driven, mai eficient decât pro-stativ de intrare și de ieșire programabile, este încă nevoie de o mulțime de timp CPU pentru transferul de date între memorie și controlerul

localizare
Baza pentru îmbunătățirea performanței de memorie nivel este principiul Xia de localizare, care a fost discutat în secțiunea 1.5. Postulatul de bază este că recurgerea consecventă în memorie

Funcționarea memoriei pe două nivele
Principiul de localizare pot fi utilizate pentru dezvoltarea schemelor de memorie cu două niveluri. Memoria de nivel superior (Ml) are o capacitate mai mică, snack-Ray, și fiecare dintre biți sale scumpe în comparație cu memorie

productivitate
Luați în considerare unele dintre parametrii care caracterizează mecanismul de memorie cu două niveluri. În primul rând, ia în considerare costul care este exprimată după cum urmează:

Punerea în aplicare a stivei
Stiva - un set ordonat de elemente, și numai unul dintre elementele de manipulare, puteți accesa. Acest element se numește vârful stivei. Numărul de elemente de stivă (lungimea sa

proceduri reintrare
O procedură de reintrare (reinstalare) este un concept foarte util, util mai ales în sisteme multi-Zadacha multi-utilizator și. Reintrare numit Strain