Интерфейсная часть мп

Интерфейсная часть МП предназначена для связи и согласования МП с системной шиной компьютера, а также для приема, предварительного анализа команд выполняемой программы и формирования полных адресов операндов и команд. Интерфейсная часть включает в свой состав адресные регистры, узел формирования адреса, блок регистров команд, являющийся буфером команд в МП, внутреннюю интерфейсную шину МП и схемы управления шиной и портами ввода-вывода. Порты ввода-вывода - это пункты системного интерфейса компьютера, через которые МП обменивается информацией с другими устройствами. Всего портов у МП может быть 65536. Каждый порт имеет адрес - номер порта, хранящийся в соответствующей ячейке памяти. Порт любого устройства содержит аппаратуру сопряжения и два регистра памяти - для обмена данными и обмена управляющей информацией.

Последовательность шагов: выборка – декодирование – исполнение является основой работы всех компьютеров. Описание работы ЦП можно представить, или имитировать, в виде программы-интерпретатора на языке Java. Сама возможность имитировать работу ЦП с помощью программы, показывает, что программа вычислений не обязательно должна выполняться аппаратным процессором. Напротив, вызывать из памяти, определять тип команды и выполнять команду может другая программа (интерпретатор). Другими словами, применение трансляторов с ЯВУ не только способ перейти к машинному языку, языку понятному машине, но и мощный метод эмуляции работы ЦП.

Программа на ЯВУ

Компилятор

Перевод исходной программы на эквивалентный набор команд машинного кода

Виртуальная машина Java Компилятор Псевдокод Интерпретатор

Интерпретатор Последовательный перевод команды за командой в эквивалентный машинный код с немедленным исполнением готовой команды

Рис.6.8 Структура трансляторов

Трансляторы

Как следует из многоуровневой архитектуры ЭВМ, прикладные программы пишутся на языках высокого уровня (ЯВУ). Существуют сотни таких языков, но процессор понимает только язык единиц и нулей. Поэтому программы на ЯВУ обычно транслируются на уровень 3 или 4 (уровень ассемблера). Программы трансляторы бывают двух видов – интерпретаторы и компиляторы.

Программа (микропрограмма) способная вызывать команды, операнды из памяти, определять тип команд и выполнять эти команды называется – интерпретатор.

Интерпретатор разбивает исходную программу на маленькие шаги и последовательно переводит каждую команду в исполняемый машинный код, посылая ее сразу на исполнение. Интерпретатор, как правило, хранится в виде микрокоманд в ПЗУ, например, устройства управления.

Отличительные особенности: медленно (надо декодировать каждую команду, процессор простаивает), но легко переносится на любую платформу, самое главное – в этом случае машина получается существенно более простой, т.к. часть аппаратного обеспечения заменяется программным.

Другая возможность создать транслятор – это использовать программу компилятор. Компилятор переводит полностью исходную программу на эквивалентный набор машинного языка и только затем загружает ее в память машины для выполнения.

Отличительные особенности: быстро, но изменение платформы приводит к необходимости разработки нового компилятора. Есть и третья возможность, известная под именем Java машины или виртуальной машины Java – это компилятор, транслирующий ЯВУ на промежуточный псевдокод, а затем с псевдокода интерпретатор. При этом сочетаются отличительные особенности того и другого метода.