String kezelő utasítások

Máté: Architektúrák 5. előadás 1

String kezelő utasításokAz s forrás területet (DS:SI),

a d cél területet pedig (ES:DI) címzi. A mnemonik végződése (B / W) vagy az operandus

jelzi, hogy bájtos vagy szavas a művelet.A címzésben résztvevő indexregiszterek értéke

1-gyel módosul bájtos, 2-vel szavas művelet esetén.

Ha a D (Direction) flag értéke 0, akkor az indexregiszterek értéke növekszik, 1, akkor csökken.

CLD ; D 0STD ; D 1


Az alábbi utasítások – mint általában az adat mozgató utasítások –

érintetlenül hagyják a flag-eket

Átvitel az (ES:DI) által mutatott címre a (DS:SI) által mutatott címről:

MOVSB ; MOVe String Byte

MOVSW ; MOVe String Word

MOVS d,s ; MOVe String (byte vagy word)

d és s csak azt mondja meg, hogy bájtos vagy szavas az átvitel!


Betöltés AL-be illetve AX-be a (DS:SI) által mutatott

címről (csak SI módosul):

LODSB ; LOaD String Byte

LODSW ; LOaD String Word

LODS s ; LOaD String (byte vagy word)

Tárolás az (ES:DI) által mutatott címre AL-ből illetve

AX-ből (csak DI módosul):

STOSB ; STOre String Byte

STOSW ; STOre String Word

STOS d ; STOre String (byte vagy word)


Az alábbi utasítások beállítják a flag-eket

Az (ES:DI) és a (DS:SI) által mutatott címen lévő byte illetve szó összehasonlítása, a flag-ek s – d (!!!) értékének megfelelően állnak be.CMPSB ; CoMPare String ByteCMPSW ; CoMPare String WordCMPS d,s ; CoMPare String (byte vagy word)

Az (ES:DI) által mutatott címen lévő byte (word) összehasonlítása AL-lel (AX-szel), a flag-ek AL – d illetve AX – d (!!!) értékének megfelelően állnak be.SCASB ; SCAn String ByteSCASW ; SCAn String WordSCAS d ; SCAn String (byte vagy word)


Ismétlő prefixumokREP REPZ REPE és REPNZ REPNE

A Z, E, NZ és NE végződésnek hasonló szerepe van, mint a LOOP utasítás esetén.

Ismétlő prefixum használata esetén a string kezelő utasítás CX-szer kerül(het) végrehajtásra:

• ha CX = 0, akkor egyszer sem (!!!), • különben minden végrehajtást követően 1-gyel

csökken a CX regiszter tartalma. Amennyiben CX csökkentett értéke 0, akkor nem történik további ismétlés.

A flag beállító string kezelő utasítás ismétlésének további feltétele, hogy a flag állapota megegyezzen a prefixum végződésében előírttal.


Ismétlő prefixumokREP REPZ REPE és REPNZ

REPNE

A program jobb olvashatósága érdekében

• flag-et nem állító utasítások előtt mindig REP-et használjunk,

• flag-et beállító utasítás előtt pedig sohase REP-et, hanem helyette a vele egyenértékű REPE-t vagy REPZ-t!


; A 100 elemű array nevű tömbnek van-e ; 3-tól különböző eleme?

mov cx, 100mov di, -1 ; előbb lehessen inc, mint cmpmov al, 3

NEXT: inc dicmp array[di], al ; array di-edik eleme = 3?LOOPE NEXT ; ugrás NEXT-re,

; ha CX0 és a di-edik elem=3JNE NEM3 ; CX = 0 vagy array[di] 3. . . ; array 3. . .

NEM3: . . . ; di az első 3-tól különböző . . . ; elem indexe


Ugyanennek a feladatnak a megoldása string kezelő utasítás segítségével:

; A 100 elemű array nevű tömbnek van-e ; 3-tól különböző eleme?

mov cx,100mov di,offset arraymov AL,3

REPE SCAS array ; array 0., 1., ... eleme = 3?JNE NEM3. . . ; array 3,. . .

NEM3: DEC DI ; DI az első 3 elemre mutat

. . .


A 100 elemű array nevű tömbnek van-e 3-tól különböző eleme?

mov cx, 100mov di, -1mov al, 3

NEXT: inc dicmp array[di], alLOOPE NEXT

JNE NEM3. . .. . .

NEM3: . . .. . .

mov cx,100mov di,offset

arraymov AL,3

REPE SCAS array

JNE NEM3. . .. . .

NEM3: DEC DI. . .

Használja ES-t. Sokkal gyorsabbNem minden eltérés lényeges!


Egyszerűsített lexikális elemző

Feladata, hogy azonosító, szám, speciális jelek és a program vége jel előfordulásakor rendre A, 0, , és . karaktert írjon a képernyőre. Az esetleges hibákat ? jelezze.

XLAT utasítás alkalmazásának tervezése:

Karakter típusok karakterek kód

Betű A … Z a … z 2

Számjegy 0 … 9 4

Speciális jel , . tabulátor ; + - ( ) cr lf 6

Vége jel $ 8

Hibás karakter a többi 0


data segment para public ’data’

; ugró táblák a szintaktikus helyzetnek megfelelően:

; kezdetben, speciális és hibás karakter után

; következő karakter

t_s dw hiba ; hibás kar.: ? spec. jel szint

dw lev_a ; betű: A azonosító szint

dw lev_n ; számjegy: 0 szám szint

dw lev_s ; spec. jel: , spec. jel szint

dw vege ; $: . program vége


; azonosító szintt_a dw hiba ; hibás kar.: ? spec. jel szint

dw ok ; betű: nincs teendődw ok ; számjegy: nincs teendődw lev_s ; speciális jel: , spec. jel szintdw vege ; $: . program vége

; szám szintt_n dw hiba ; hibás kar.: ? spec. jel szint

dw hiba ; betű: hiba: ? spec. jel szintdw ok ; számjegy: nincs teendődw lev_s ; speciális jel: , spec. jel szintdw vege ; $: . program vége


level dw ? ; az aktuális ugrótábla címe

c_h db 0 ; hibás karakter kódjac_b db 2 ; betű kódjac_n db 4 ; számjegy kódjac_s db 6 ; speciális jel kódjac_v db 8 ; végjel kódjaspecjel db ’ ,. ;+-()’, 13, 10 ; a speciális jelekvegjel db ’$’ ; vége jel, kihasználjuk,

; hogy itt van!

table db 256 dup (?) ; átkódoló tábla (256 byte)

text db ’a,tz.fe&a 21 a12 12a $’ ; elemzendő szöveg

data ends


code segment para public ’code’assume cs:code, ds:data, es:data, ss:stack

lex proc farpush dsxor ax,axpush ax ; visszatérési cím a

verembenmov ax,datamov ds,axmov es,ax ; assume miatt

call prepare ; átkódoló tábla elkészítésemov si, offset text ; az elemzendő szöveg

; kezdőcímecall parsing ; elemzés

ret ; vissza az Op. rendszerhez

lex endp


prepare proc ; az átkódoló tábla elkészítése

; az eljárás rontja ax, bx, cx, di, si tartalmát

cld ; a string műveletek iránya pozitív

mov bx, offset table

mov di,bx

mov al,c_h ; hibás karakter kódja

mov cx,256 ; a tábla hossza

rep stos table; table minden karakter hibás


mov al,c_b ; betű kódja

mov di,’A’ ; A ASCII kódja

add di,bx ; A helyének offset címe

mov cx,’Z’-’A’+1 ; a nagybetűk száma

; a betűk ASCII kódja folyamatos!

rep stosb

mov di,’a’ ; a ASCII kódja

add di,bx ; a helyének offset címe

mov cx,’z’-’a’+1 ; a kisbetűk száma

rep stosb


mov al,c_n ; számjegy kódja

mov di,’0’ ; 0 ASCII kódja

add di,bx ; 0 helyének offset címe

mov cx,’9’-’0’+1 ; a számjegyek száma

; a számjegyek ASCII kódja folyamatos!

rep stosb


mov si,offset specjel; speciális jelek

; feldolgozása

xor ah,ah ; hogy ax=al legyen

pr1: lods specjel ; speciális jel ASCII kódja

mov di,ax ; ah=0 miatt ax = a jel kódja

cmp al,vegjel ; vegjel közvetlenül a

; speciális jelek után van!

je pr2 ; ez már a vegjel

mov al,c_s ; speciális karakter kódja

mov [bx+di],al ; elhelyezés a táblában

jmp pr1 ; ciklus vége


pr2: mov al,c_v ; a végjel kódja

mov [bx+di],al ; elhelyezés a táblában

ret ; vissza a hívó eljáráshoz

prepare endp


parsing proc ; elemzés; az eljárás rontja ax, bx, cx, di, si tartalmát

cld ; a string műveletek iránya pozitívmov bx, offset tablemov di,offset t_s ; spec. jel szint

lv1: mov level,di ; szint beállításxor ah,ah ; hogy ax=al legyen

ok: lods text ; a következő karakterxlat ; al 0, 2, 4, 6 vagy 8mov di, level ; di az akt. ugrót. címe add di, ax ; az ugrótáblán belüli címjmp [di] ; kapcsoló utasítás


hiba: mov di,offset t_s ; hibás karakter,

; spec. jel szint következik

mov al,’?’

lv2: mov ah,14 ; BIOS hívás előkészítése

int 10h ; BIOS hívás:

; karakter írás a képernyőre

jmp lv1

lev_a: mov di,offset t_a ; azonosító kezdődik

mov al,’A’

jmp lv2


lev_n: mov di,offset t_n ; szám kezdődikmov al,’0’jmp lv2

lev_s: mov di,offset t_s ; speciális jelmov al,’,’jmp lv2

vege: mov al,’.’ ; szöveg végemov ah,14 ; BIOS hívás előkészítéseint 10h ; BIOS hívás:

; karakter írás a képernyőreret ; elemzés vége, vissza a hívóhoz

parsing endp

code ends


stack segment para stack ’stack’

dw 100 dup (?) ; 100 word legyen a verem

stack ends

end lex ; modul vége, start cím: lex


Mikroarchitektúra szint

Feladata az ISA (Instruction Set Architecture – gépi utasítás szint) megvalósítása. Nincs rá általánosan elfogadott, egységes elv.

A ISA-szintű utasítások „függvények”, ezeket egy főprogram hívja meg végtelen ciklusban.

A függvények a mikroarchitektúra szintjén valósulnak meg (mikroprogram).

A mikroprogram változói (a regiszterek) definiálják a számítógép állapotát, pl.: PC (Program Counter, utasításszámláló).


Mic-1Adatút (Data Path, 4.1. ábra)32 bites regiszterek, sínek,ALU, léptető SLL8 8 bittel balra, SRA1 1 bittel jobbra léptet. ALU bemenetei: H (Holding – tartó), B sín.

Egy cikluson belül lehetséges egy regiszterből olvasni és az eredményt akár ugyanoda visszaírni 4.3. ábra.

Vezérlő jelek

B sínre írja a regisztertC sínt a regiszterbe írja

memóriábamemóriából

Léptető vezérlés

6

2

ALUvezérlés

A B N 1, ha az eredmény < 0, különben 0, Z 1, ha az eredmény = 0, különben 0.

Csín

Bsín

Memória vezérlő

regiszterek

ALU

MAR

MDR

PC

MBR

SP

LV

CPP

TOS

OPC

H

Léptető

mem

ória


Pl. SP = SP + 1

• SP B sín

• ALU: B+1 C

• C SP

Vezérlő jelek




6

2

ALUvezérlés


Csín

Bsín

Memória vezérlő

regiszterek

ALU

MAR

MDR

PC

MBR

SP

LV

CPP

TOS

OPC

H

Léptető

mem

ória


2

6ALU

vezérlés

Pl. SP = SP + 1

• SP B sín

• ALU: B+1 C

• C SP

Vezérlő jelek





Csín

Bsín

Memória vezérlő

regiszterek

ALU

MAR

MDR

PC

MBR

SP

LV

CPP

TOS

OPC

H

Léptető

mem

ória


Pl. SP = SP + 1

• SP B sín

• ALU: B+1 C

• C SP

Vezérlő jelek




6

2

ALUvezérlés


Csín

Bsín

Memória vezérlő

regiszterek

ALU

MAR

MDR

PC

MBR

SP

LV

CPP

TOS

OPC

H

Léptető

mem

ória


Pl. SP = SP + 1

• SP B sín

• ALU: B+1 C

• C SP

Vezérlő jelek




6

2

ALUvezérlés


Csín

Bsín

Memória vezérlő

regiszterek

ALU

MAR

MDR

PC

MBR

SP

LV

CPP

TOS

OPC

H

Léptető

mem

ória


Memóriaműveletek (4.1. ábra) • Szócímzés: 32 bites adat írása, olvasása.

szó cím = 4 * (bájt cím), a túlcsorduló bitek elvesznek

MAR (Memory Address Register)MDR (Memory Data Register)

• Bájtcímzés: gépi szintű utasítás bájt olvasás.PC (Program Counter): bájt cím,MBR (Memory Byte Register): bájt.

MBR kétfajta értelmezése (két vezérlőjel):• MBR: MBR előjel kiterjesztéssel kerül a B sínre,• MBRU: MBR előjel nélküli kiterjesztéssel kerül a B sínre.

MAR

MDR

PC

MBR

mem

ória



N

Z

9 jel: a B sínre írás a regiszterekből,8 jel: 6 az ALU és 2 a léptető vezérlésére, 9 jel: a C sínről regiszterekbe írás, 3 jel: a memória eléréshez 2 jel: szó íráshoz/olvasáshoz

1 jel: bájt olvasáshoz.Összesen 29 jel szükséges

A B sínre csak egy regiszter írhat egyszerre, ezért 9 helyett elég 4 jel, összesen24 vezérlő jelre van szükség.

Az adatút vezérlése (4.1. ábra)

6

2

ALUvezérlés

A B

Csín

Bsín

ALU

MAR

MDR

PC

MBR

SP

LV

CPP

TOS

OPC

H

Léptető

mem

ória


NE

XT

AD

DR

ES

S

JMP

C

JAM

NJA

MZ

SL

L8

SR

A1

F0

F1

EN

AE

NB

INV

AIN

CH

OP

CT

OS

LV SP

PC

MD

RM

AR

WR

ITE

RE

AD

FE

TC

HB

sín

9 3 8 9 3 4

Mikroutasítások24 bit: az adatút vezérléséhez 9 bit: a következő utasítás címének megadásához, 3 bit: a következő utasítás kiválasztásának módjára. Ez adja a 36 bites mikroutasítást: 4.5. ábra.

0 = MDR 1 = PC 2 = MBR 3 = MBRU 4 = SP

5 = LV 6 = CPP 7 = TOS 8 = OPC 9-15 semmi

Addr JAM ALU C Mem B


SP B sín; ALU C; C SP


Memória ciklus

A memória ciklus az adatút végén kezdődik (a C sínről a regiszterek feltöltése után), ezért ha a memória címet módosította ez a mikroutasítás, akkor a memória cím a módosított

MAR ill. PC regiszter értéke lesz.

Az olvasás eredménye csak két ciklussal később használható az ALU-ban, mert MDR ill. MBR csak a következő adatút ciklus vége felé töltődik fel a memó-riából, addig MDR ill. MBR régi értéke érhető el.

MAR

MDR

PC

MBR

mem

ória


Memória ciklus: MAR = LV; rd; TOS = MDR


Mic-1: 4.6. ábra. • 512x36 bites vezérlőtár a

mikroprogramnak,• MPC (MicroProgram Counter):

mikroprogram-utasításszámláló.• MIR (MicroInstruction Register):

mikroutasítás-regiszter.

Az adatút ciklus (4.6. ábra) elején MIR feltöltődik a vezérlőtár MPC által mutatott szavával.

Addr J ALU C M B

9

512x36 bites vezérlőtár (ROM) a mikroprogram

tárolására

MIR

MPC

4-ről 16-ra dekódoló

A mikroprogram


Adatút ciklus (4.6. ábra): • (MIR feltöltődik a vezérlőtár MPC által mutatott szavával.) • Kialakul a B sín kívánt tartalma, ALU és a léptető megtudja, mit kell csinálnia,• Az ALU és a léptető elvégzi a feladatát, a C sín, N (Negative) és Z (Zero) megkapja az új értékét, • A regiszterek feltöltődnek a C sínről.

MBR/MDR megkapja az értékét, ha az előző ciklus adatot kért a memóriából.• Kialakul MPC új értéke.• Memória ciklus kezdete.

NZ

6

2

A B

Csín

Bsín

ALU

MAR

MDR

PC

MBR

SP

LV

CPP

TOS

OPC

H

Léptető

mem

ória


Mic-1: 4.6. ábra.

Addr J ALU C M B

9

9

512x36 bites vezérlőtár (ROM)

a mikroprogram tárolására

MIR

MPC

N

Z

MBR 8

JAMN/JAMZ

JMPC

1 bites flip-flopok

(N&JAMN) + (Z&JAMZ)

+

MPC új tartalmának kialakítása

1

2

3


MPC új tartalma, JAMN/JAMZ • A 9 bites következő cím (Addr) az MPC-be kerül.• (JAMN ÉS N) VAGY (JAMZ ÉS Z) és MPC

legmagasabb bitjének logikai vagy kapcsolata képződik MPC legmagasabb helyértékén. Pl.:

esetén a mikroprogram a 0x092 címen folytatódik, ha Z = 0,0x192 címen folytatódik, ha Z = 1.

Feltételes ugrás – elágazás – a mikroprogramban.

Cím Addr JAM Adatút vezérlő bitek

0x75 0x092 001 . . . JAMZ =1


JAMN: if(LV-H < 0) goto L1; else goto L2

L2+

0x100=

L1


MPC új tartalma, JMPC

• JMPC esetén MPC 8 alacsonyabb helyértékű bitjének és MBR 8 bitjének bitenkénti vagy kapcsolata képződik MPC-ben az adatút ciklus vége felé (MBR megérkezése után). Ilyenkor Addr 8 alacsonyabb helyértékű bitje általában 0 Feltétlen ugrás az MBR-ben tárolt címre – kapcsoló utasítás:

goto(MBR) vagy goto(MBR OR 0x100)

Kezdődhet az újabb mikroutasítás végrehajtása.


JMPC: TOS=H+SP+1; goto(MBR)


Mic-1 működése

• (MPC) MIR

• regiszter B sín, Addr MPC

ALU, léptető megtudja,

mit kell csináljon,

• eredmény C, N, Z

• C regiszterekbe JAMN, JAMZ és (N), (Z)

mem. MDR és/vagyalapján módosul MPC

mem. MBR

• Memória ciklus indítása JMPC és (MBR) (rd, wr, fetch) alapján módosul MPC.


Mic-1 programozása (4.5, 6. ábra)

36 bites bináris utasításokat kellene megadnunk.

Pl.: Egy ciklusban növeljük SP-t 1-gyel és olvasást kezdeményezünk a memóriából, folytatás a 122-es utasításnál. Szimbolikusan ilyesmi:

ReadRegister = SP, ALU = INC, Write SP, Read, NextAddress = 122;

Nehézkes, helyette:

SP = SP + 1; rd

A folytatás címet csak akkor tüntetjük fel, ha az nem a következőként írt mikroutasítás (pl. goto Main1).


MAL (Micro Assembly Language )

SOURCE: a B sínre kötött regiszterek bármelyike: MDR, PC, MBRU (előjel nélküli - MBR Unsigned), MBR, SP, LV, CPP, TOS, OPC.

DEST: a C sínre kapcsolt regiszterek bármelyike: MAR, MDR, PC, SP, LV, CPP, TOS, OPC, H. Több regiszter is kaphatja ugyanazt az értéket.

wr: memóriába írás MDR-ből a MAR címre.

rd: memóriából olvasás MDR-be a MAR címről.

fetch: 8 bites utasításkód betöltése MBR-be a PC címről.

NZ

6

2

A B

Csín

Bsín

ALU

MAR

MDR

PC

MBR

SP

LV

CPP

TOS

OPC

H

Léptető

mem

ória


Nem megengedett pl. az alábbi utasítás pár:

MAR = SP; rdMDR = H // A memóriából is most kapna értéket!


Feltétlen ugrás:

goto Main1

Az Addr mezőbe Main1 címét kell írni.

Feltétlen ugrás MBR szerint (kapcsoló utasítás): Ilyenkor JMPC = 1

goto (MBR OR value)

value általában 0 vagy 0x100.


Feltételes elágazás, pl.: TOS (Top Of Stack) alapjánZ = TOS ; if (Z) goto L1; else goto L2

// Z=1, ha TOS=0, különben Z=0.

esetén a mikroprogram az L2 0x092 címen folytatódik, ha Z = 0,L1 0x192 címen folytatódik, ha Z = 1.

Az L1 és L2 címek különbsége 256 (0x100) kell legyen (4.7. ábra)!

Cím Addr JAM Adatút vezérlő bitek

0x75 0x092 001 . . . JAMZ =1


Eljárás: paraméterek, munka terület.

A hívó és hívott eljárás paraméterei, változói nem lehetnek azonos területen: lokális változók.

Verem (stack): LV (Local Variable), SP (Stack Pointer) verem mutató (4.8. ábra).

SP → d5d4d3d2

LV → d1a3a2a1

SP → a3a2

LV → a1

SP → b4b3b2

LV → b1a3a2a1

SP → c2LV → c1

b4b3b2b1a3a2a1


A verem operandusok és az eredmény ideiglenes tárolására is használható (operandus verem), pl. (4.9. ábra):

a1 = a2 + a3

SP → a2a3a2

LV → a1

SP → a3a2a3a2

LV → a1

SP → a2+a3a3a2

LV → a1

SP → a3a2

LV → a2+a3


IJVM (Integer Java Virtual Machine): a JVM egész értékű aritmetikát tartalmazó része.

Az IJVM utasítások szerkezete: • az első mező az opcode (Operation Code, műveleti

kód), • az esetleges második mezőben az operandus

meghatározására szolgáló adat van.

Mikroprogram: betölti, értelmezi és végrehajtja az IJVM utasításokat:

betöltés-végrehajtás (fetch-execute) ciklus.


Az IJVM memóriamodellje (4.10. ábra)A 4 GB memória, 1 G szóként is szervezhető.

CPP →

Konstans terület

SP → Aktuálisoperandusok 3.

LV →Aktuális lokális

változók 3.

lokális változók 2.

lokális változók 1.

PC →

Metódusterület

Konstansok, mutatók

Tartalma a program betöltésekor alakul ki, ISA utasítások nem írhatják felül

Program

PC bájtot címez a metódus

területen belül

Verem

lokális változók és operandus verem


IJVM néhány utasítása: 4.11. ábra (részlet).

hex Mnemonic jelentés

10 BIPUSH byte Beteszi a byte–ot a verembe

A7 GOTO offset Feltétel nélküli ugrás offset -re

60 IADDKivesz a veremből két szót, az összegüket a verembe teszi

99 IFEQ offset Kivesz a veremből egy szót, ha 0, akkor offset -re ugrik

9F IF_ICMPEQ offsetKivesz a veremből két szót, ha egyenlők, akkor offset -re ugrik

15 ILOAD varnum Beteszi varnum -ot a verembe

36 ISTORE varnum Kivesz a veremből egy szót, és eltárolja varnum -ba

64 ISUBKivesz a veremből két szót, a különbségüket a verembe teszi

00 NOP Nem csinál semmit

5F SWAP A verem két felső szavát megcseréli


Java (C) IJVM program 4.14. ábra Bin. kódprogram

1 ILOAD j // i = j + k 15 02 2 ILOAD k 15 03i = j + k; 3 IADD 60if(i = = 3) 4 ISTORE i 36 01 k = 0; 5 ILOAD i // if(i = = 3) 15 01else 6 BIPUSH 3 10 03 j = j – 1; 7 IF_ICMPEQ L1 9F 00 0D 8 ILOAD j // j = j – 1 15 02

9 BIPUSH 1 10 01 10 ISUB 64 11 ISTORE j 36 02 12 GOTO L2 A7 00 0F 13 L1: BIPUSH 0 // k = 0 10 00 14 ISTORE k 36 03 15 L2:


IJVM megvalósítása Mic-1-en (4.11., 17. ábra) Előkészület a gép indításakor: PC a végrehajtandó

utasítás címét, MBR az utasítás kódját tartalmazza.A főciklus legelső mikroutasítása a Main1, ez:

PC=PC+1; fetch; goto(MBR);

PC most a végrehajtandó utasítás utáni bájtra mutat, ez lehet egy újabb utasítás kódja, vagy operandus.

PC új értékének kialakulása után indul a fetch-csel kezdeményezett memória ciklus, ez a program következő bájtját olvassa MBR-be (a következő mikroutasítás végén lesz MBR-ben a bájt).

goto (MBR) elugrik az utasítás feldolgozásához.


Minden utasítás feldolgozását végző függvény első mikroutasítása az utasítás kódnak megfelelő címen van a mikroprogram tárban.


A mikroutasítások elhelyezkedése a mikroprogram tárban (részlet)

0 8

1 9

2 A

3 B

4 C

5 D

6 E

7 F

0 NOP1 IAND3 POP3 SWAP2 SWAP3 SWAP4 SWAP5 SWAP6

8 LDC_W3 LDC_W4 IINC3 IINC4 IINC5 IINC6 IFLT2 IFLT3

10 BIPUSH1 BIPUSH2 BIPUSH2 LDC_W1 LDC_W2 ILOAD1 ILOAD2 ILOAD3

18 ILOAD4 ILOAD5 IFLT4 INVOKEV19 INVOKEV20 INVOKEV21 INVOKEV22 INVOKEV23

20 F F2

28

30 ISTORE1 ISTORE2

38 ISTORE3 ISTORE4 ISTORE5 ISTORE6

40

48

50 POP1

58 POP2 DUP1 DUP2 SWAP1

60 IADD1 IADD2 IADD3 ISUB1 ISUB2 ISUB3

68

70

78 IAND1 IAND2

80 IOR1 IOR2 IOR3 IINC1 IINC2 INVOKEV1 INVOKEV2

88 INVOKEV3 INVOKEV4 INVOKEV5 INVOKEV6 INVOKEV7 INVOKEV8 INVOKEV9 INVOKEV10


Látható, hogy nem helyezhetjük egymás után az egyes utasítások feldolgozását végző mikroutasítás sorozatot, ezért inkább azt a megoldást választottuk, hogy minden mikroutasítás tartalmazza a következő címét.

Ha az első utasítás pl. NOP (No OPeration, nem csinál semmit), ennek a kódja 0x00, ezért a 0x00 címen kezdődik a NOP feldolgozását végző függvény. Ez egyetlen goto Main1 mikroutasítás.


IJVM megvalósítása Mic-1-en (4.11., 17. ábra)

A főciklus a Main1-nél kezdődik; PC a végrehajtandó utasítás címét, MBR az utasítás kódját tartalmazza.

Main1 a következő utasítást vagy adatbájtot olvassa.

Címke Műveletek // kommentár

Main1 PC = PC + 1; fetch; goto(MBR)

nop1 goto Main1

iadd1 MAR = SP = SP – 1; rd

iadd2 H = TOS

iadd3 MDR = TOS = MDR + H; wr; goto Main1



FeladatokMilyen string kezelő utasításokat ismer?Melyik flag módosítja a string kezelő utasítások

működését?Melyik szegmens regiszterek befolyásolják a string

kezelő utasítások működését?Mi a szerepe a string kezelő utasításokban az

operandusoknak?Mely string kezelő utasítások módosítják/nem

módosítják a flag-eket?Mit csinál a MOVSW utasítás?Mit csinál a STOS utasítás?


Feladatok

Azonos-e a MOVSW hatása két egymás utáni MOVSB hatásával? Indokolja a válaszát!

Hogy állítja be a flag-eket a CMP d,AL utasítás?

Hogy állítja be a flag-eket a CMPSB utasítás?

Hogy állítja be a flag-eket a SCAS d utasítás?

Milyen ismétlő prefixumokat ismer?

Mi az egyes ismétlő prefixumok hatása?

Mely prefixumok használata ajánlott flag-eket beállító illetve flag-eket nem módosító string kezelő utasítások előtt?


FeladatokAz alábbi feladatok megoldásában használjon

ismétlési prefixumot!Állapítsa meg egy 0-ra végződő bájtokból/szavakból

álló string hosszát!Keresse meg egy n bájtból álló string-ben az A betű

első/utolsó előfordulását (ha van)!Keresse meg egy 0-ra végződő string-ben az A betű

első/utolsó előfordulását (ha van)!Helyes-e a SCASW utasítás használata az AB betű

kombináció keresésében 2n bájt hosszú stringben? Indokolja a válaszát!


FeladatokÍrjon eljárást, amely megállapítja, hogy egy 0-ra

végződő string-ben előfordul-e az ABC jelsorozat!Írjon eljárást, amely megállapítja, hogy egy string-ben

előfordul-e egy másik string!Töltse fel az n hosszúságú bájt vektort az ABC

mintával!Írjon eljárást egy n bájt hosszúságú forrás terület cél

területre másolására (a két terület átfedhet)!2n bájt hosszúságú forrás terület cél területre másolása

mindig megoldható MOVSW utasításokkal? (A két terület átfedhet!)


FeladatokMi az egyszerűsített lexikális elemző feladata?Miért szerepel az assume utasításban es: data?Mire szolgál a CLD utasítás?Milyen ugrótáblákat tartalmaz a program?Milyen adatokat tartalmaz egy ugró tábla? Hogy értük el, hogy ugró táblát alkalmazhatunk a

programban?Hogy működik az XLAT utasítás?Miért alkalmaztunk más módszert az átkódoló tábla

kialakításakor a nagy betűk kódjának beírásához, mint a speciális jelek kódjának beírásához?


FeladatokMilyen eljárásokkal valósítottuk meg az egyszerűsített

lexikális elemzőt? Melyiknek mi a feladata?Milyen karakter eredményez hibát szám beolvasása

közben?Milyen szintaktikus helyzetbe kerül a program hiba

észlelése után?Hogyan kezeli a program a különböző szintaktikus

helyzeteket?Magyarázza el a JMP [ax] utasítás működését!Mit kellene módosítani a programban, hogy a vége jel

csak speciális jel után következhessen?


FeladatokMi a mikroarchitektúra szint feladata?Hogy valósítja meg a feladatát?Mi az adatút?Milyen sínjei vannak a Mic-1 -nek?Mely regiszterek csatlakoznak az A sínhez?Mely regiszterek csatlakoznak a B sínhez?Mely regiszterek csatlakoznak a C sínhez?Milyen jelek szükségesek az adatút vezérléséhez?Mire szolgál az SP regiszter két vezérlő bemenete?Mire szolgál az MBR regiszter két vezérlő bemenete?


FeladatokHogy történik a memóriából olvasás?Hogy történik a memóriába írás?Mire szolgál a MAR/MDR regiszter?Ha egy mikroutasítás módosítja MAR tartalmát, és

olvas a memóriából, akkor mely címről fog olvasni?Memóriából olvasás után mikor használható MDR új

értéke az adatúton illetve MPC meghatározásához?Mire szolgál a PC és az MBR regiszter?Mire szolgál az N és a Z regiszter?Mire szolgál a H regiszter?


FeladatokMilyen memória műveletei vannak a Mic-1 -nek?Milyen jelek szükségesek a Mic-1 adatútjának

vezérléséhez?Hány jel szolgál az A sín vezérlésére?Hány jel szolgál a B sín vezérlésére?Hány jel szolgál az ALU és a léptető vezérlésére?Hány jel szolgál a C sín vezérlésére?Hány jel szolgál a memória elérésére?Milyen részei vannak a Mic-1 mikroutasításainak?Milyen részei vannak az adatút ciklusnak?


FeladatokMilyen részei vannak a Mic-1 mikroutasításainak?Milyen típusú memória a mikroprogram tároló?Mire szolgál az MPC regiszter?Mire szolgál az MIR regiszter?Miért van szükség az Addr mezőre?Milyen részei vannak az adatút ciklusnak?Hány bit kell a B/C sín vezérléséhez?Mire szolgál a JMPN/JMPZ bit?Mire szolgál a JMPC bit?Hogy alakul ki MPC új tartalma?


FeladatokMiért nem megengedett az

MAR = SP; rdMDR = H

utasítás pár?Hogy valósítható meg feltétlen ugrás a

mikroprogramban?Hogy valósítható meg feltételes ugrás a

mikroprogramban?Hogy valósítható meg kapcsoló utasítás a

mikroprogramban?


FeladatokMilyen részei vannak az egy bites ALU-nak?Milyen vezérlő bemenetei vannak az ALU-nak?Milyen vezérlő bemenetek esetén lesz 1 az eredmény?Milyen eredményt szolgáltat az F0=0, F1=1, ENA=0,

ENB=0, INVA=1, INC=1 vezérlő bemenet? A Mic-1 mely regisztere lehet az ALU bal/jobb

operandusa?Hova tárolhatja a Mic-1 az eredményt?Érvényes utasítás-e Mic-1-en a H=OPC-H? Miért?Érvényes utasítás-e Mic-1-en a H=H-OPC? Miért?


FeladatokMilyen utasításai vannak a Mic-1 gépnek?Milyen ugró utasításai vannak a Mic-1 gépnek?Milyen értékeket vehet föl a SOURCE operandus?Milyen értékeket vehet föl a DEST operandus?Mit jelent a wr?Mely utasítások tudnak olvasni a memóriából, és hogy

működnek?Hogy lehet védekezni az ellen, hogy MDR egyszerre

kapjon értéket a memóriából és a C sínről?Mi az operandus verem?


FeladatokMinek a rövidítése az IJVM?Ismertesse az IJVM memóriamodelljét!Milyen utasításai vannak az IJVM-nek?Mi a BIPUSH/DUP/IADD/SWAP utasítás feladata?Mi a GOTO utasítás feladata?Mi a IFEQ/IF_ICMPEQ utasítás feladata?Hogy működik a Mic-1 főciklusa?Mit tartalmaz PC és MBR a főciklus indulásakor?Hogy valósítható meg Mic-1-en a NOP utasítás?Hogy valósítható meg Mic-1-en az IADD utasítás?

Documents

String kezelő utasítások