Организация и режимы работы процессора mc68000
Укрупненная структурная схема микропроцессора i80286
ADDRESS UNIT – блок формирования адреса.
Суммирует 16-разрядные числа за один такт с одновременным контролем границ сегмента; получает физический адрес за второй такт.
Содержит:
16-разрядный сумматор;
16-разрядный датчик границ сегмента;
24-разрядный сумматор физического адреса;
кэш-память границ сегмента из 8 слов по 28 бит.
INSTRUCTION UNIT – блок команд.
Получает байты команд из очереди кодов, дешифрует их и формирует очередь команд (до 3 команд по 69 бит) перед их выполнением.
BUS UNIT – блок управления шиной:
обеспечивает автономное выполнение шинных циклов;
организует предварительную выборку команд и формирование из них очереди длиной до 6 байт;
через интерфейсный блок обеспечивает обмен с сопроцессором 80287 и с памятью.
Содержит:
узлы управления шиной и предвыборкой;
регистр адреса;
буфера данных;
узел интерфейса;
узел очереди кодов команд.
EXECUTION UNIT – блок исполнения.
Получает из очереди декодированные команды и выполняет их.
Содержит:
регистровый файл из 22 слов по 16 бит;
управляющую ROM (ПЗУ) на 1536 слов по 35 бит;
16-разрядное АЛУ.
Архитектура прикладного уровня 32-разрядных микропроцессоров
Элементы архитектуры прикладного уровня:
регистровая модель _______________;
перечень и формат _________;
формы представления и типы _________;
способы ______________ _________;
режимы _________;
механизмы __________________.
Real-Address Mode – режим ____________ ______________, ____________ режим
Первый режим процессоров семейства x86. Устанавливается автоматически после включения питания или сброса процессора.
System management mode (SMM) – режим _______________ ____________
Предоставляет системному ПО «прозрачный» механизм для реализации _________________________________ функций (управление питанием, защита системы и т.п.). Входя в SMM, процессор переключается на специальную область памяти (SMM RAM).
Virtual-8086 Mode – режим __________________ _______________ ____
Особый «подрежим» защищенного режима, позволяющий выполнять программы реального режима в многозадачном защищенном окружении.
IA-32e mode – реализован в рамках технологии Intel Extended Memory 64 Technology (EM64T). Является расширением базовых режимов и имеет два подрежима:
подрежим совместимости с 32-битными приложениями (compatibility mode);
полнофункциональный 64-битный режим (64-bit mode).
Protected Mode – _______________ ________. Основной режим работы современных микропроцессоров, обеспечивающий защиту ресурсов компьютера и мультизадачность.
Режимы работы микропроцессоров архитектуры IA-32
Регистровая модель процессоров IA-32
Регистр EFLAGS
Модели памяти IA-32
В процессе работы микропроцессор обращается к памяти с использованием одной из трех моделей доступа.
___________ модель (Flat memory model)
Память предоставляется программам в виде единого непрерывного адресного пространства (____________ адресное пространство*), которое:
содержит все команды, данные и стеки;
является байт-адресуемым (значениями адреса от 0 to 232-1).
Адрес любого байта в пределах линейного адресного пространства называется ____________ адресом.
_______________ модель (Segmented memory model)
Память предоставляется программам в виде группы независимых адресных пространств – сегментов.
Для кода, данных и стеков обычно используются отдельные сегменты.
Для доступа к элементу данных в памяти программа использует _______________ ________ («дальний» указатель).
Логический адрес содержит:
селектор сегмента (segment selector);
смещение (offset).
Селектор сегмента идентифицирует ___________, к которому производится обращение.
Смещение идентифицирует ______ в адресном пространстве сегмента.
Программам доступно до _____ сегментов различного размера и типа. Каждый сегмент может иметь длину до 232 байт.
Модель ______________ _________ (Real-address mode memory model)
Модель памяти процессора i8086.
Используется для обеспечения совместимости с ПО для i8086.
_______________ модель памяти, в которой линейное адресное пространство представлено в виде массива ______________ равного размера (64 Кбайт).
Максимальный размер линейного адресного пространства – ___ байт.
Типы данных микропроцессоров x86
Базовые типы данных микропроцессоров семейства x86
Расположение базовых типов данных в памяти компьютера IBM PC AT
Директивы объявления данных
db 0x55 ; один байт 0x55
___ 0x55,0x56,0x57 ; последовательность из 3 байт
___ 0x1234 ; 0x34 0x12
___ 0x12345678 ; 0x78 0x56 0x34 0x12
___ 0x1122334455667788
; 0x88 0x77 0x66 0x55 0x44 0x33 0x22 0x11
___ 0x112233445566778899aabbccddeeff00
; 0x00 0xff 0xee 0xdd 0xcc 0xbb 0xaa 0x99
; 0x88 0x77 0x66 0x55 0x44 0x33 0x22 0x11
; вместо директивы do можно использовать _____
Типы и форматы целочисленных данных процессоров x86
Десятичный формат данных
Типы и форматы вещественных числовых данных процессоров x86
dd 1.234567e20 ; _________-precision float
dq 1.234567e20 ; _________-precision float
dt 1.234567e20 ; ____________-precision float
Размещение числовых данных в памяти
Doubleword Unsigned Integer:
11000111000011110111000101110101(2) =
= 3339678069(10)
Doubleword Signed Integer:
1.1000111000011110111000101110101(2) =
= -955289227(10)
Single-Precision FP Number:
1.10001110"(1,)00011110111000101110101(2) =
= -36721,4570313(10)
dd 3339678069
dd -955289227
dd -36721.4570313
Типы данных SIMD-расширений
Тип данных |
Кол-во элем. |
Расширение |
Рег-ры |
|||||
MMX |
SSE |
SSE2 |
SSE3 |
SSSE3 |
MMX |
XMM |
||
Packed ______ Integers |
8 |
☺ |
☺ |
|
|
|
☺ |
|
Packed ______ Integers |
4 |
☺ |
☺ |
|
|
|
☺ |
|
Packed _______________ Integers |
2 |
☺ |
☺ |
☺ |
☺ |
☺ |
☺ |
|
____________ |
1 |
☺ |
☺ |
☺ |
☺ |
☺ |
☺ |
|
Packed _________-prec. FP Values |
4 |
|
☺ |
|
|
|
|
☺ |
Packed _________-prec. FP Values |
2 |
|
|
☺ |
☺ |
☺ |
|
☺ |
Packed Byte Integers |
16 |
|
|
☺ |
☺ |
☺ |
|
☺ |
Packed Word Integers |
8 |
|
|
☺ |
☺ |
☺ |
|
☺ |
Packed Doubleword Integers |
4 |
|
|
☺ |
☺ |
☺ |
|
☺ |
Packed Quadword Integers |
2 |
|
|
☺ |
☺ |
☺ |
|
☺ |
Double Quadword |
1 |
|
|
☺ |
☺ |
☺ |
|
☺ |
Данные типа «указатель»
