Embed Size (px)
DESCRIPTION
Käsuformaadid (Instruction formats). Käsukood ja erinev arv aadresse käsus. Null aadressiga arvuti. Käsukood (OPCode). Ühe aadressiga arvuti. Käsukood (OPCode). Aadress 1. Kahe aadressiga arvuti. Käsukood (OPCode). Aadress 1. Aadress 2. Kolme aadressiga arvuti. Käsukood (OPCode). - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
04/21/23 T. Evartson 1
Käsukood (OPCode)
Käsukood (OPCode)
Käsukood (OPCode)
Käsukood (OPCode)
Aadress 1
Aadress 1
Aadress 1
Aadress 2
Aadress 2 Aadress 3
Käsukood ja erinev arv aadresse käsus.
Käsu pikkus ja mälu sõna laius
Käsk
Käsk
Käsk
Käsk
Mälu sõna
Käsk
Käsk
Käsk
Käsk
Mälu sõna
Käsk
Käsk
Käsk
Käsk
Käsk
Käsk
Käsk
Mälu sõna
KäskKäsk
Käsukood (OPCode) Aadress 1Lühike aadr
Ühe aadressiga arvuti
Kahe aadressiga arvuti
1,5 aadressiga arvuti
Kolme aadressiga arvuti
Käsuformaadid (Instruction formats)
Null aadressiga arvuti
04/21/23 T. Evartson 2
04/21/23 T. Evartson 3
04/21/23 T. Evartson 4
1. Vahetu adresseerimine Immediate addressing
KK (käsukood)
OP (operand)
KK
OP
KK OP
2. Otsene adresseerimine Absolute addressing, Direct addressing
KK
MÄLU
OP
Reg.
OPKK AADRLühike aadr.
Pikk aadress
Adresseerimise viisid. Addressing modes
04/21/23 T. Evartson 5
KK
MÄLU
OP
Reg.KK AADR
Lühike aadr.
AadressAadress
MÄLU
AadressOP
Register indirect addressing.
Kaudne adresseerimine. Indirect addressing.3.
04/21/23 T. Evartson 6
Reg.KK AADR
Lühike aadr.
MÄLU
AadressOP
+Oper. mõõt
Reg.KK AADR
Lühike aadr.
MÄLU
AadressOP
5. Autodekrementne adresseerimine.
-Oper. mõõt
Autoinkrementne adresseerimine.4.
04/21/23 T. Evartson 7
6.
Reg.
Ind. Reg.
KK I reg. aad.Lühike aadr.
MÄLU
Pikk aadress
OP
+
Indeks
BAAS
AADRESS
MÄLU
Baas
Indeks
OP
MÄLU
Baas
Indeks
OPOP
NiheOffset
Adresseerimine indekseerimisega. (Indexed addressing)
04/21/23 T. Evartson 8
7.
Reg.
BAAS Reg.
KK B reg. aad.Lühike aadr.
MÄLU
Pikk aadress
OP
+
Indeks
BAAS Reg.
8. Adresseerimine baseerimise ja indekseerimisega.
KK
Reg.
BAAS Reg.
MÄLU
Pikk aadress
OP
+BR
BAAS Reg.
IR
IND. Reg.
Lühikeaadress
Lühikeaadress
Adresseerimine baseerimisega.
04/21/23 T. Evartson 9
KK
NIHE
PC
MÄLU
+
Pikkaadress
Pikkaadress
OP
9. Suhteline adresseerimine. Relative addressing.
04/21/23 T. Evartson 10
Virtuaalmälu (Virtual Memory)Lehekülgedeks jagamine (Pagening)
Aadressi ruum
. . .
0
4096
81914K
põhimälu
0
4096
0
1
0
1
0
1
1
0
Ketas Füüsiline kettaaadress (seade, pea
rada,sektor)
Kehtivusebit
Füüsilinemälu
Füüsilisedlehekülgedeaadressid
Virtuaalneleheküljenumber
04/21/23 T. Evartson 11
04/21/23 T. Evartson 12
04/21/23 T. Evartson 13
MÄLU
Operand
...
Nihe leheküljelVirtuaalne leheküje number
Nihe leheküljelFüüsiline leheküje number
Transleerimine
Lehekülg 0
Lehekülg 1
Lehekülg n-1
Füüsiline mälu aadress
Programmis kasutatav loogiline aadress
0111231
0111223
Nihe leheküljelVirtuaalne leheküje number
Nihe leheküljelFüüsiline leheküje number
Füüsiline mälu aadress
Programmis kasutatav loogiline aadress
Füüsiline lehekülje number. . .
. . .
. . .
Lehekülgedetabel
2 virtuaalset lehekülge
2 füüsilist lehekülge
20
12
Lehekülg 4K
04/21/23 T. Evartson 14
04/21/23 T. Evartson 15
Segmenteerimine (Segmentation)
Nihe segmendisLoogiline segmendi number
Füüsiline mälu aadress
Transleerimine
Programmis kasutatav loogiline aadress
Segmendi algus aadress
+
04/21/23 T. Evartson 16
Füüsiline segmendi number. . .
. . .
. . .
Segmentide tabel
Nihe segmendisLoogiline segmendi number
Füüsiline mälu aadress
Programmis kasutatav loogiline aadress
+
04/21/23 T. Evartson 17
Segmenteerimine lehekülgedeks jagamisega (Segmentation with paging)
Segmendinumber
Leheküljenimber
Niheleheküljel
Nihe
+
. . .
Segmentide tabel
. . .
Füüsiline mälu aadress
Lehekülg
Lehekülgede tabel
04/21/23 T. Evartson 18
04/21/23 T. Evartson 19
04/21/23 T. Evartson 20
04/21/23 T. Evartson 21
Kõrgtaseme keelHigh-level language
If n<100 then a:= b else v[i]:=k[j-1]
end;
Assembler keelAssembly language
ADD a,b,cMOV d, MXOR c,d
MasinkoodBinary machinelanguage
00110111001110110001100101001111010000010111110000011100
Käsusüsteem
Andmeedastus käsud Data transfer instructionsMOV, LOAD, STORE, ...
Aritmeetika-loogika käsud Arithmetic-logic instructionsAND, OR, ADD, SUB, …
Hargnemiste (siirete) käsud Branch instructionsJMP, CALL, RET, …
Pinumälu, sisend-väljund seadmete ja protsessori juhtimineStack, I/O, Machine control instructions
PUSH, POP, IN, OUT, NOP, ...
Käsusüsteem Instruction set
04/21/23 T. Evartson 22
IR
Andme latchA
B
PC
TMP2TMP1
D
C
ALUJuhtautomaat
Control and timing
Aadr. latch
SP
Käsudekooder
MAR
. . .
. . .
AB
LoadTMP1
LoadTMP2
IDB:=A
IDB:=B
IDB:=C
IDB:=D
A:=IDB
D:=IDB
C:=IDB
B:=IDB
INC/DECLoadAL
AB:=PC
AB:=SPAB:=MAR
ALU Oper.
Load IR
Load AL
CLK
SP:=IDB
PC:=IDP
IDP:=PC
IDB
MAR:=IDB
Hüpoteetiline protsessor
04/21/23 T. Evartson 23
IR
Andme latchA
B
PC
TMP2TMP1
D
C
ALUJuhtautomaat
Control and timing
Aadr. latch
SP
Käsudekooder
MAR
. . .
. . .
AB
LoadTMP1
LoadTMP2
IDB:=A
IDB:=B
IDB:=C
IDB:=D
A:=IDB
D:=IDB
C:=IDB
B:=IDB
INC/DECLoadAL
AB:=PC
AB:=SPAB:=MAR
ALU Oper.
Load IR
Load AL
CLK
SP:=IDB
PC:=IDP
IDP:=PC
IDB
MAR:=IDB
Käsukoodi laadimine Fetch
04/21/23 T. Evartson 24
IR
Andme latchA
B
PC
TMP2TMP1
D
C
ALUJuhtautomaat
Control and timing
Aadr. latch
SP
Käsudekooder
MAR
. . .
. . .
AB
LoadTMP1
LoadTMP2
IDB:=A
IDB:=B
IDB:=C
IDB:=D
A:=IDB
D:=IDB
C:=IDB
B:=IDB
INC/DECLoadAL
AB:=PC
AB:=SPAB:=MAR
ALU Oper.
Load IR
Load AL
CLK
SP:=IDB
PC:=IDP
IDP:=PC
IDB
MAR:=IDB
MOV a,b
04/21/23 T. Evartson 25
IR
Andme latchA
B
PC
TMP2TMP1
D
C
ALUJuhtautomaat
Control and timing
Aadr. latch
SP
Käsudekooder
MAR
. . .
. . .
AB
LoadTMP1
LoadTMP2
IDB:=A
IDB:=B
IDB:=C
IDB:=D
A:=IDB
D:=IDB
C:=IDB
B:=IDB
INC/DECLoadAL
AB:=PC
AB:=SPAB:=MAR
ALU Oper.
Load IR
Load AL
CLK
SP:=IDB
PC:=IDP
IDP:=PC
IDB
MAR:=IDB
LOAD C
04/21/23 T. Evartson 26
IR
Andme latchA
B
PC
TMP2TMP1
D
C
ALUJuhtautomaat
Control and timing
Aadr. latch
SP
Käsudekooder
MAR
. . .
. . .
AB
LoadTMP1
LoadTMP2
IDB:=A
IDB:=B
IDB:=C
IDB:=D
A:=IDB
D:=IDB
C:=IDB
B:=IDB
INC/DECLoadAL
AB:=PC
AB:=SPAB:=MAR
ALU Oper.
Load IR
Load AL
CLK
SP:=IDB
PC:=IDP
IDP:=PC
IDB
MAR:=IDB
ADD a,c dKolm osa :1. a ladimineTMP1-te2. c laadimineTMP2-te3. Täitmineres. salv. d-sse
ADD a,c d
04/21/23 T. Evartson 27
IR
Andme latchA
B
PC
TMP2TMP1
D
C
ALUJuhtautomaat
Control and timing
Aadr. latch
SP
Käsudekooder
MAR
. . .
. . .
AB
LoadTMP1
LoadTMP2
IDB:=A
IDB:=B
IDB:=C
IDB:=D
A:=IDB
D:=IDB
C:=IDB
B:=IDB
INC/DECLoadAL
AB:=PC
AB:=SPAB:=MAR
ALU Oper.
Load IR
Load AL
CLK
CALL APAlam-programmiAP aadressi laadimine
SP:=IDB
PC:=IDP
IDP:=PC
IDB
MAR:=IDB
CALL AP
04/21/23 T. Evartson 28
IR
Andme latchA
B
PC
TMP2TMP1
D
C
ALUJuhtautomaat
Control and timing
Aadr. latch
SP
Käsudekooder
MAR
. . .
. . .
AB
LoadTMP1
LoadTMP2
IDB:=A
IDB:=B
IDB:=C
IDB:=D
A:=IDB
D:=IDB
C:=IDB
B:=IDB
INC/DECLoadAL
AB:=PC
AB:=SPAB:=MAR
ALU Oper.
Load IR
Load AL
CLK
Call APtagasipöörde aadressisalvestaminepinumällu
SP:=IDB
PC:=IDP
IDP:=PC
IDB
MAR:=IDB
Call AP
04/21/23 T. Evartson 29
IR
Andme latchA
B
PC
TMP2TMP1
D
C
ALUJuhtautomaat
Control and timing
Aadr. latch
SP
Käsudekooder
MAR
. . .
. . .
AB
LoadTMP1
LoadTMP2
IDB:=A
IDB:=B
IDB:=C
IDB:=D
A:=IDB
D:=IDB
C:=IDB
B:=IDB
INC/DECLoadAL
AB:=PC
AB:=SPAB:=MAR
ALU Oper.
Load IR
Load AL
CLK
Call APkäsusolevaAP aadressi laadimine
SP:=IDB
PC:=IDP
IDP:=PC
IDB
MAR:=IDB
Call AP
04/21/23 T. Evartson 30
IR
Andme latchA
B
PC
TMP2TMP1
D
C
ALUJuhtautomaat
Control and timing
Aadr. latch
SP
Käsudekooder
MAR
. . .
. . .
AB
LoadTMP1
LoadTMP2
IDB:=A
IDB:=B
IDB:=C
IDB:=D
A:=IDB
D:=IDB
C:=IDB
B:=IDB
INC/DECLoadAL
AB:=PC
AB:=SPAB:=MAR
ALU Oper.
Load IR
Load AL
CLK
SP:=IDB
PC:=IDP
IDP:=PC
RETtagasi-pöörduminealamprogrammist
IDB
MAR:=IDB
RET
04/21/23 T. Evartson 31
IR
Andme latchA
B
PC
TMP2TMP1
D
C
ALUJuhtautomaat
Control and timing
Aadr. latch
SP
Käsudekooder
MAR
. . .
. . .
AB
LoadTMP1
LoadTMP2
IDB:=A
IDB:=B
IDB:=C
IDB:=D
A:=IDB
D:=IDB
C:=IDB
B:=IDB
INC/DECLoadAL
AB:=PC
AB:=SPAB:=MAR
ALU Oper.
Load IR
Load AL
CLK
SP:=IDB
PC:=IDP
IDP:=PC
IN dvälisseadmestregistrisseD andmetelugemine.I/O seadme aadressi lugemine
IDB
MAR:=IDB
IN d
04/21/23 T. Evartson 32
IR
Andme latchA
B
PC
TMP2TMP1
D
C
ALUJuhtautomaat
Control and timing
Aadr. latch
SP
Käsudekooder
MAR
. . .
. . .
AB
LoadTMP1
LoadTMP2
IDB:=A
IDB:=B
IDB:=C
IDB:=D
A:=IDB
D:=IDB
C:=IDB
B:=IDB
INC/DECLoadAL
AB:=PC
AB:=SPAB:=MAR
ALU Oper.
Load IR
Load AL
CLK
SP:=IDB
PC:=IDP
IDP:=PC
IN dvälisseadmestregistrisseD andmetelugemine.
IDB
MAR:=IDB
IN d
04/21/23 T. Evartson 33
IR
Andme latchA
B
PC
TMP2TMP1
D
C
ALUJuhtautomaat
Control and timing
Aadr. latch
SP
Käsudekooder
MAR
. . .
. . .
AB
LoadTMP1
LoadTMP2
IDB:=A
IDB:=B
IDB:=C
IDB:=D
A:=IDB
D:=IDB
C:=IDB
B:=IDB
INC/DECLoadAL
AB:=PC
AB:=SPAB:=MAR
ALU Oper.
Load IR
Load AL
CLK
SP:=IDB
PC:=IDP
IDP:=PC
NOPNo Operation
IDB
MAR:=IDB
NOP
