АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Мал. 8.3 - Основні регістри процесора Pentium II

Читайте также:
  1. I. Основні риси політичної системи України
  2. Б) Основні властивості операцій над множинами
  3. Бази даних, їх призначення та основні елементи.
  4. Бюджетна система України: основні характеристики
  5. Виникнення економічної теорії та основні етапи її розвитку.
  6. Виникнення, джерела та основні періоди розвитку індуїзму
  7. Вплив параметрів технічного стану і ТО на собівартість сільськогосподарської продукції та основні техніко-економічні показники використання МТП
  8. Глава 12 ОСНОВНІ ТЕОРІЇ ДЕМОКРАТІЇ
  9. ДЕМОКРАТІЯ: ПОНЯТТЯ ТА ОСНОВНІ ЗАСАДИ
  10. Джерела інформації соціальної статистики та її основні завдання
  11. Екзистенціалізм та його основні напрями
  12. Екологічні фактори, їх класифікація та основні закони дії факторів

32-бітового адресного простору, їх можна сміливо проігнорувати. Регістр EIP - це лічильник програм (Extended Instruction Pointer - розширений покажчик команд). Регістр EFLAGS — це регістр прапора.

Загальний огляд рівня команд системи ULTRASPARC II

Архітектура SPARC була вперше введена в 1987 році компанією Sun Microsystems. Ця архітектура була однією з першої архітектури промислового призначення типу RISC. Вона була заснована на дослідженні, проведеному в Берклі в 80-і роки [110, 113]. Спочатку система SPARC була 32-розрядною архітектурою, але UltraSPARC II — це 64-розрядна машина, заснована на Version 9, і саме її ми описуватимемо в цьому розділі. В цілях узгодженості з рештою частин книги ми називатимемо дану систему UltraSPARC II, хоча на рівні команд всі машини UltraSPARC ідентичні.

Структура пам'яті машини UltraSPARC II дуже проста: пам'ять є лінійним масивом з 264 байтів. На жаль, пам'ять настільки велика (18 446 744 073 709 551 616 байтів), що в даний час її неможливо реалізувати. Сучасні реалізації мають обмеження на розмір адресного простору, до якого вони можуть звертатися (244байтов у UltraSPARC II), але в майбутньому це число збільшиться. Байти нумеруються зліва направо, але нумерацію можна зрадити і зробити її справа наліво, встановивши біт в регістрі прапора.

Важливо, що архітектура команд має більше байт, чим потрібний для реалізації, оскільки в майбутньому, швидше за все, знадобиться збільшити розмір пам'яті, до якої може звертатися процесор. Одна з найсерйозніших проблем при розробці архітектури полягає в тому, що архітектура команд обмежує розмір пам'яті, що адресується. У інформатиці існує одне питання, яке неможливо вирішити: ніколи не вистачає тої кількість бітів, яка є в даний момент. Коли-небудь ваші внуки запитають у вас, як же могли працювати комп'ютери, які містять всього лише 32-бітові адреси і лише 4 Гбайт пам'яті.

Архітектура команд SPARC достатньо проста, хоча організація регістрів була небагато ускладнена, щоб зробити виклики процедур ефективнішими. Практика показує, що організація регістрів вимагає великих зусиль і в загальному ці зусилля не коштують того, але правило сумісності не дозволяє позбавитися цього.

У системі UltraSPARC II є дві групи регістрів: 32 64-бітових регістра загального призначення і 32 регістри з плаваючою крапкою. Регістри загального призначення називаються R0-R31, але в певних контекстах використовуються інші назви. Варіанти назв регістрів і їх функції приведені в табл. 8.1.

 

Таблиця 8.1 - Регістри загального призначення в системі UltraSPARC II

Регістр Інший варіант назви Функція
R0   R1-R7 R8-R13   R14 R15 R16-R23   R24-R29 R30   R31 G0   G1-G7 O0-O5   SP O7 L0-L7   I0-I5 FP   I7 Зв'язаний з 0. Те, що збережене в цьому регістрі просто ігнорується Містить глобальні змінні Містить параметри процедури, що викликається Покажчик стека Тимчасовий регістр Містить локальні змінні для поточної процедури Містить вхідні параметри Покажчик на основу поточного стекового фрейма Містить адресу повернення для поточної процедури

 

Всі регістри загального призначення 64-бітові. Всі вони, окрім R0, значення якого завжди рівне 0, можуть прочитуватися і записуватися за допомогою різних команд завантаження і збереження. Функції, приведені в табл. 8.1, частково визначені за угодою, але частково засновані на тому, як апаратне забезпечення обробляє їх. Взагалі не варто відхилятися від цих функцій, якщо ви не являєтесь крупним фахівцем, блискуче розбираєтесь в комп'ютерах SPARC. Програміст повинен бути упевнений, що програма правильно звертається до регістрів і виконує над ними допустимі арифметичні дії. Наприклад, дуже легко завантажити числа з плаваючою крапкою в регістри загального призначення, а потім провести над ними цілочисельне складання, операцію, яка приведе до повної нісенітниці, але яку центральний процесор обов'язково виконає, якщо цього зажадає програма.

Глобальні змінні використовуються для зберігання констант, змінних і покажчиків, які потрібні у всіх процедурах, хоча вони можуть завантажуватися і перезавантажутись при вході в процедуру і при виході з процедури, якщо потрібно. Регістри Іх і Ох використовуються для передачі параметрів процедурам, щоб уникнути звернень до пам'яті. Нижче ми розповімо, як це відбувається.

Спеціальні регістри використовуються для особливих цілей. Регістри FP і SP обмежують поточний фрейм. Перший указує на основу поточного фрейма і використовується для звернення до локальних змінних так само як LV на мал. 4.9. Іншою указує на поточну вершину стека і змінюється, коли слова поміщаються в стек або виштовхуються звідти. Значення регістра FP змінюється тільки при виклику і завершенні процедури. Третій спеціальний регістр — R31. Він містить адресу повернення для поточної процедури.

Насправді процесор UltraSPARC II має більше 32 регістрів загального призначення, але тільки 32 з них видно для програми у будь-який момент часу. Ця особливість, звана регістровими вікнами, призначена для підвищення ефективності виклику процедур. Система регістрових вікон проілюстрована на мал. 5.4. Основна ідея — імітувати стек, використовуючи при цьому регістри. Тобто існує декілька наборів регістрів, так само як і декілька фреймів в стеку. Рівно 32 регістри загального призначення видно у будь-який момент. Регістр CWP (Current Window Pointer - покажчик поточного вікна) стежить за тим, який набір регістрів використовується в даний момент.

Команда виклику процедури приховує старий набір регістрів і шляхом зміни CWP надає новий набір, який може використовувати викликана процедура. Проте деякі регістри переносяться з тієї, що викликає процедури до викликаної процедури, що забезпечує ефективний спосіб передачі параметрів між процедурами. Для цього деякі регістри перейменовуються: після виклику процедури колишні вихідні регістри з R8 по R15 все ще видно, але тепер це вхідні регістри з R24 по R31. Вісім глобальних регістрів не міняються. Це завжди один і той же набір регістрів.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.003 сек.)