8.2.4.Типы данных

• биты;

• упакованные BCD;

• байтовые целые;

• 16-разрядные целые;

• 32-разрядные целые;

• 64-разрядные целые.

8.2.5.Системные особенности

CPU32 обладает свойствами, облегчающими общую реализацию системы. Сюда входят: механизм привилегий, многоуровневая система приоритетных прерываний, инструкции программного прерывания и механизм для пошагового исполнения программ.

CPU32 поддерживает 7 приоритетов прерываний для 199 векторов обработки, хранящихся в памяти. Многоуровневая приоритетная система прерываний позволяет распределить источники событий в системе, группируя их в соответствии с логикой приоритетной обработки. Это позволяет избежать задержек и влияния низкоуровневых событий на обработку более приоритетных прерываний. Приоритет уровней прерываний растет с номером уровня - от первого, самого низкоприоритетного, до шестого, седьмой уровень прерываний является самым приоритетным и немаскируемым. В специальном 3-битном поле I2 – I0 статусного регистра SR процессора задается значение маскируемого уровня, которое маскирует его и все нижние уровни. Например, при записи в это поле SR регистра значения 3 - уровни 3, 2 и 1 будут замаскированы, а 7, 6, 5 и 4 разрешены (при записи 7, седьмой уровень, тем не менее, не маскируется). Управление уровнем маскируемых прерываний возможно только в супервизорном режиме, что исключает возможность влияния пользовательских программ на один из наиболее важных параметров в системах управления - максимальное время реакции на событие.

Для каждого прерывания значение вектора может быть либо предоставлено извне в шинном цикле подтверждения прерывания, либо сформировано внутри процессора. Для упрощения разработки существуют инструкции, которые проверяют флаги процессора и позволяют при необходимых условиях вызывать программное прерывание. Механизм трассировки позволяет осуществлять пошаговое исполнение программы без применения специальной аппаратуры.

Виртуальная память. Полный диапазон адресов CPU32 - 16 Мбайт в каждом из восьми адресных пространств. Хотя реально большинство систем имеют физическую память меньшего объема, при помощи технологии виртуальной памяти можно сделать так, чтобы пользовательской программе представлялось, что она имеет доступ ко всем 16-ти мегабайтам. СРЦ32 не имеет встроенного MMU (Memory Managements Unit) необходимого для организации виртуальной памяти, но имеет все необходимое для совместной работы с внешним MMU.

Режим исполнения инструкций цикла. Для обеспечения эффективного исполнения программных циклов CPU32 имеет несколько встроенных средств. Одно из них - инструкция примитивного цикла DBсс. Для повышения производительности был добавлен особый режим исполнения этой инструкции. Этот режим используется любой командой, имеющей длину в одно слово и не изменяющей хода программы. Режим исполнения цикла используется вместе с инструкцией DBсс. Находясь в этом режиме, процессор производит обращения только к данным, без повторной загрузки команды.

Состояния процессора. Процессор всегда находится в одном из четырех состояний: нормальное, обработка исключительной ситуации, останов, состояние фоновой отладки. Нормальный режим связан с исполнением инструкций; шина используется для загрузки команд и операндов, а также для сохранения результатов. В состоянии обработки исключительной ситуации процессор находится во время входа в прерывания, как аппаратные, так и программные, при трассировке программы и т.д.. Исключительные ситуации могут возникать либо при необычных условиях, возникших во время исполнения команды, либо как результат исполнения предназначенных для этого инструкций. Извне обработка исключительной ситуации может инициироваться аппаратным прерыванием, ошибкой шины, либо сбросом процессора. Состояние останова является признаком фатальной неполадки в аппаратуре. К примеру, если во время обработки ошибки шины произойдет еще одна такая ошибка, то процессор, предположив невосстановимый сбой системы, перейдет в состояние останова. Режим фоновой отладки (Background Debug Mode – BDM) инициируется либо контрольной точкой (Break Point), либо специальной командой, либо двойной ошибкой шины. CPU32 имеет функционально полный набор внутренних функций отладки. Этот режим позволяет интерактивно отлаживать систему при помощи специального последовательного интерфейса.

Режимы адресации. Большинство режимов адресации CPU32 ориентированы на использование регистров. Почти все инструкции позволяют сохранять результат либо в регистре, либо непосредственно в памяти. Такая гибкость позволяет избегать использования дополнительных команд для сохранения содержимого регистра в памяти. Существует семь основных режимов адресации:

• непосредственный регистровый;

• косвенный регистровый;

• косвенный регистровый с индексацией;

• косвенный относительно РС, со смещением;

• косвенный относительно РС, с индексацией;

• абсолютный;

• непосредственный.

В режиме косвенной регистровой адресации добавлены возможности постинкремента, предекремента и смещения. Адресация относительно РС также имеет варианты с индексацией и смещением. В дополнение к указанным видам адресации, некоторые команды неявным образом используют статусный регистр, указатели стека либо РС.