12-tema. Buyrıqlar toplamı arxitekturası maydanı. Yad modelleri. Registrlar. Buyrıqlar reje

12.3. Registlar 

 

Zamanagóy 

kompyuterlerdiń  barlıǵıda  buyrıqlar  toplam  arxitekturası 

maydanınde    ruxsat  etilgen  bir  neshe  registlar  ámeldegi.  Olar  tiykarınan 

programmalardıń    islewin  baqlaw,  nátiyjelerdi  waqtınsha  saqlaw  hám  basqa  bir 

neshe maqsetler ushın xızmet etedi. Ádetde registlar mikroarxitektura  maydanınde  

ámeldegi  boladı.    Mısalı,  TOS  hám  MAR  buyrıqlar  toplam  arxitekturasıda 

---

ámeldegi  emes.    Lekin,   ayırım  buyrıqlar esaplaǵıshı  hám  stek  kórsetkishi sıyaqlı 

registlar  eki júzede  de  ámeldegi esaplanadı. Sol waqıttıń ózinde buyrıqlar toplam 

arxitekturası  maydanında ámeldegi bolǵan registlar mikroarxitektura  maydanınde  

ámeldegi boladı. Sebebi, áyne sol aralıqda ámelge asırıladı. 

Buyrıqlar  toplam  arxitekturası  maydanın  eki    kategoriyaǵa  ajıratıw  múmkin.  

Bular,  ulıwma  paydalanıw  ushın  ajıratılǵan  hám    arnawlı  registrlar    bolıp  

ajratıladı.  Arnawlı  registrlarga  buyrıqlar  esaplaǵıshı,  stek  kórsetkishi    hám  basqa  

arnawlı  funktsiyalardı  orınlawshı  registlar  kiredi.    Ulıwma  paydalanıwshı    ushın 

ajıratılǵan  registlarǵa  lokal  ózgeriwshilerdi  hám  esaplawlardı    waqtınsha  

saqlawshı  registlar  kiredi.  Olardıń  tiykarǵı  waziypası  tez-tez  paydalanılatuǵın  

maǵlıwmatlardı  yadqa  shaqırıq  etpesten  shaqırıp  beriw  bolıp  tabıladı.RISC-

mashinaları joqarı tezlikli processorı hám áste yadı menen minimum 32  ulıwma 

wazıypalardı orınlawshı registrga iye esaplanadı.  Lekin, sońǵı  waqıtlarda  islep 

shıǵarılıp atırǵan processorlerde ulıwma wazıypalarǵa  jóneltirilgen  registrlar sanı 

mudamǵı túrde asıp barmaqta. 

Ayırım  mashinalarda  ulıwma  paydalanıw  ushın  ajıratılǵan  registrlar  simmetrik 

hám  óz-ara  almasınıw  printspı  boyınsha  isleydi.    Egerde  barlıq    registrlar  

ekvivalent  bolsa,  waqtınshalıq  saqlanıwshı  maǵlıwmatlardı  kompilyator  R1 

registrida  yamasa  R25  registrida  saqlawımúmkin.    Bul  jerde  registr  sanı    hesh  

qanday áhmiyet kásip etpeydi. 

Basqa  mashinalarda  bolsa  ayırım  ulıwma  paydalanıw  ushın  ajıratılǵan  registlar  

arnawlılastırılgan  bolıwı  múmkin.  Mısalı,  Pentium  4  processorında  EDX  registri 

ámeldegi  bolıp,  usı  registr  bir  waqıttıń  ózinde    ulıwma  paydalanıw    registri 

sıpatında  paydalanılıwı  hám  ayırım  jaǵdaylarda  bolsa  ayriqsha    (spetsifik)  

máselelerdi sheshiw ushın da qollanılıwı múmkin. 

Ulıwma  paydalanıw  ushın  ajıratılǵan  barlıq  registrlar  bir-  birleriniń  ornın  

almastırıw  ayrıqshalıǵına  iye  sonda  da,  operacion  sistema  yamasa    kompilyator  

kóbinese  usı  registrlardı  qanday  etip  isletiw    qollanbasına  ámel  etken    halda  

ámellerdi  atqaradı.  Mısalı,  ayırım  registrlar  shaqırılıp  atırǵan  proceduralardıń  

parametrlerin  saqlaw  ushın  basqaları  bolsa  waqtınshalıq  saqlaw    wazıypasın  

orınlawı  múmkin.  Egerde  kompilyator  za’ru’rli  ózgeriwshin  R1  registrına 

jaylastırsa,    keyin  R1nı  ápiwayı  registr  sıpatında    kóretuǵın  kitapxana  

procedurasını  shaqırsa,  ol  halda  usı  processlerden  keyin  R1  registrida  tekǵana 

«paydasız»  ańlatpalar  qalıwı  múmkin.  Yaǵnıy,  registrlardı  qanday  paydalanıw 

boyınsha  ulıwma  sistema  shártlesiwi  ámeldegi  bolsa,  assamblerde  programma  

jazıwshılar hám kompilyator programmashılar usı shártlesiwge  qa'tiy ámel  etiwi  

kerek boladı. 

Buyrıqlar toplam arxitekturası maydanınde  ruxsat etilgen  registrlardan tısqarı,  

tek  ǵana  ayırım  joqarı  jeńillikke  iye  bolǵan  registr  toplamları  da  ámeldegi.  Usı  

registlar kesh-yad, tiykarǵı yad, kirgiziw-shıǵarıw apparatı hám mashinanıń  basqa  

apparatların  qadaǵalaw  etedi.  Usı  registr  maǵlıwmatları  tek  ǵana    operacion  

sistema    tárepinen  paydalanıladı.  Usınıń  sebebinen,  usı    registrlar    haqqındaǵı  

maǵlıwmatlardı paydalanıwshılar hám kompilyatorlar biliwi shárt emes esaplanadı. 

Paydalanıwshı  hám  joqarı  jeńillikke  iyelikti  birge  jámlewshi,  yaǵnıy  «gibrid» 

registr da ámeldegi bolıp, usı registr PSW (Program State Ord -programma  awhali 

---

sózi) dep ataladı. Usı registr ózinde oraylıq processor ushın zárúr bolatuǵın arnawlı 

bitlardı saqlaydı. Eń za’ru’rli bitlar bul sharsh kodları  bolıp tabıladı.  Usı kodlar 

ARQ  dıń  barlıq  cikllerine  ornatılǵan  bolıp,  ózinen  aldınǵı    bolǵan    processtiń 

jaǵdayını kórsetip beredi. Mısalı: 

+ N - nátiyje unamsız (Negative); 

+ Z - nátiyje ge teń (Zero); 

+ V - nátiyje tolıp tamaqtasıwǵa alıp keldi (oVerflow); 

+ C - eń shettegi bitti kóshiriw (Carry out); 

A - 3 bitti kóshiriw (Auxiliary carry - xızmetdegi kóshiriw); 

+P - nátiyje jup (Parity). 

 

Shárt  kodları  júdá  za’ru’rli  bolıp,  tiykarınan  salıstırıwlaw  hám  shártli  ótiw  

ámellerin  orınlawda  paydalanıladı.  Mısalı,  CMP  buyrıǵı  bir  operandtı  basqasınan  

ayırıw  ámelin  atqaradı  hám  alınǵan  ayırmaǵa    qaray  shárt    kodın  qóyadı.    Eger  

operandlar  teń  bolsa,  ayırma  teń  boladı  hám  PSW  registrına  Z  biti  jazıladı.  

Keyingi BEQ (Branch Equal - teńlik shártinde ótiw) buyrıǵı Z bitin  tekseredi  hám 

ol ornatılǵan bolsa keyingi qádemge ótiwdi ámelge asıradı. CMP registri tek ǵana 

shárt  kodların  saqlap  ǵana  qalmastan,    onıń  ishindegi    ańlatpalar  hár  qıylı 

mashinalarda hár  qıylısha bolıwı múmkin.  Qosımsha  maydan  mashina rejimin, 

bitti  trassalawdı,  processor  jeńillik    maydanın,  úzilisler    statusinıń    ruxsatın 

kórsetiwi múmkin.