Амалиёт машғулоти №1 микропроцессор тизимининг умумий тузилиш принциплари ва параметрларини таҳлил этиш

Aссемблер дастурлаш тилида сегментларнинг қўлланилиши
Ушбу гуруҳдаги асосий буйруқлар бир қатор вариантларга эга бўлган қўшиш, айириш, кўпайтириш ва бўлиш буйруқларидир. Қўшиш буйруқлари ҚЎШИМЧА ва айириш Суб билан тегишли оператсияларни бажаришвиккита регистр, регистр ва хотира жойлашуви ёки дарҳол операнддан фойдаланиш билан овора. Буйруқлар Мил C , СБ Б қўшиш ва айириш атрибут қийматини ҳисобга олган ҳолда амалга ошириладиC, бу аввалги оператсия пайтида трансфер шаклланганда ўрнатилади. Ушбу кўрсатмалар битларнинг сони протсессор ҳажмидан ошиб кетадиган операндларни кетма-кет қўшилишини амалга ошириш учун ишлатилади. Жамоа НЕГ операнд белгисини ўзгартиради, уни комплемент кодига айлантиради. Кўпайтириш ва бўлиш амалларини имзоланган рақамлар (буйруқлар) бўйича бажариш мумкинМен МУЛ, Мен ДИВ ) ёки имзосиз (буйруқлар) МУЛ, ДИВ Операндлардан бири ҳар доим регистрда ажратилади, иккинчиси регистрда, хотиранинг жойлашган жойида ёки дарҳол операнд бўлиши мумкин. Амалиёт натижаси регистрда жойлашган. Кўпайтиришда (буйруқларМУЛ , ИМУЛ ), натижа икки рақамли натижадир, бунинг учун иккита регистр ишлатилади. Бўлинишда (буйруқларДИВ , ИДИВ ) дивиденд сифатида иккита регистрда жойлашган икки хонали операнд ишлатилади ва натижада миқдор ва қолдиқ иккита регистрга ёзилади. Мантиқий буйруқлар ... Деярли барcҳа микропротсессорлар мантиқий оператсияларни бажаради АНД, ОР, Эхcлусиве ОР, бу буйруқлар ёрдамида операндларнинг бир хил битларида бажарилади. ВА, ЁКИ, Х Ёки ... Амалиётлар иккита регистр таркибида, регистрда ва хотирада жойлашган жойда ёки дарҳол операнд ёрдамида амалга оширилади. Жамоа ЁъҚ операнднинг ҳар бир бити қийматини тескари томонга ўзгартиради. Шифт буйруқлари... Микропротсессорлар адресланган операндларнинг арифметик, мантиқий ва тсиклик силжишларини бир ёки бир неча битга бажаради. Кўчирилган операнд регистрда ёки хотира жойида бўлиши мумкин ва сменали битларнинг сони ёъриқномада мавжуд бўлган ёки белгиланган регистрнинг мазмуни билан аниқланган операнд ёрдамида аниқланади. Кўчириш белгиси одатда сменани амалга оширишда иштирок этадиC ҳолат регистрида (СРёки ЭФЛАГЛАР), унда операнднинг охирги бити мавжуд бўлиб, у регистрдан ёки хотира катагидан кўчирилади. Жамоаларни таққосланг ва синовдан ўтказинг ... Операндларни таққослаш одатда буйруқ ёрдамида амалга ошириладиCМП , характерли қийматларни белгилаш билан операндларни олиб ташлайди Н, З, В, C натижага мувофиқ ҳолат регистрида. Бундай ҳолда, айириш натижаси сақланмайди ва операндларнинг қийматлари ўзгартирилмайди. Олинган хусусият қийматларини кейинги таҳлил қилиш нисбий қийматни аниқлашга имкон беради (\у003е,<, =) операндов со знаком или без знака. Использование различных способов адресации позволяет производит сравнение содержимого двух регистров, регистра и ячейки памяти, непосредственно заданного операнда с содержимым регистра или ячейки памяти. Баъзи микропротсессорлар тест буйруғини бажарадилар ТСТ , бу таққослаш буйруғининг битта операндли вариантидир. Ушбу буйруқни ишга тушириш Н, З манзилли операнднинг белгиси ва қийматига (нолга тенг ёки тенг эмас) кўра. Бит оператсиялари буйруқлари ... Ушбу буйруқлар атрибут қийматини ўрнатадиC синов қилинган битнинг қийматига мувофиқ ҳолат регистридабн манзилли операндда. Баъзи микропротсессорларда битни синаш натижаларига кўра белги ўрнатилганЗ... Синов бит рақамин ёки буйруқда кўрсатилган регистрнинг мазмуни ёки дарҳол операнд томонидан ўрнатилади. Ушбу гуруҳнинг буйруқлари синовдан ўтган битни ўзгартириш учун турли хил вариантларни амалга оширади. БТ ушбу битнинг қийматини ўзгармайди. Б Т С синовдан сўнг қийматни ўрнатади бн\у003д 1 ва буйруқ Б Т C - қиймат бн\у003д 0 буйруқ Б Т C бн бит қийматини синовдан ўтказгандан сўнг уни тескари томонга ўзгартиради. Дастурни бошқариш оператсиялари. Дастурни бошқариш учун жуда кўп буйруқлардан фойдаланилади, улар орасида: - сўзсиз бошқаришни узатиш буйруқлари; - сакрашнинг шартли буйруқлари; - дастур тсиклларини ташкил этиш бўйича жамоалар; - интеррупт буйруқлари; - функтсияларни ўзгартириш учун буйруқлар. Бошқарувнинг шартсиз узатилиши буйруқ орқали амалга ошириладиЖМП бу дастур ҳисоблагичига юкланадиКомпютер янги таркиб, бу бажариладиган навбатдаги буйруқнинг манзили. Ушбу манзил тўғридан-тўғри буйруқда кўрсатилган ЖМП (тўғридан-тўғри манзил) ёки жорий таркибнинг йиғиндиси сифатида ҳисобланадиКомпютер ва имзо қўйилган рақам (нисбий манзил) бўлган офсет буйруғи. СифатидаКомпютер дастурнинг навбатдаги буйруғининг манзилини ўз ичига олади, охирги усул эса ўтиш манзилини ўрнатади, кейинги манзилдан белгиланган байтлар сонига ўтади. Ижобий офсет билан дастурнинг кейинги буйруқларига ўтиш, салбий офсет билан - олдингиларига ўтиш амалга оширилади. Суброутине чақируви буйруқ ёрдамида бошқаришни сўзсиз ўтказиш орқали амалга ошириладиҚўнғироқ қилинг (ёки ЖСР ). Бироқ, бу ҳолда, ичига юкламасдан олдинКомпютер пастки дастурнинг биринчи буйруғи манзилини белгилайдиган янги таркиб, дастур бажарилгандан сўнг асосий дастурга (ёки пастки дастурларни жойлаштиришда олдинги дастурга) қайтишни таъминлаш учун унинг жорий қийматини (кейинги буйруқ манзили) сақлаш керак. Шартли филиал буйруқлари (дастур филиаллари) юкланадиКомпютер одатда вазият регистридаги турли хил белгиларнинг жорий қийматига мос равишда ўрнатиладиган муайян шартлар бажарилса, янги таркиб. Агар шарт бажарилмаса, у ҳолда дастурнинг навбатдаги буйруғи бажарилади. Хусусиятларни бошқариш буйруқлари ёзишни таъминлайди - хусусиятлар сақланадиган ҳолатлар регистри таркибини ўқиш, шунингдек индивидуал хусусиятларнинг қийматларини ўзгартириш. Масалан, Пентиум протсессорларида буйруқлар бажарилади ЛАҲФ ва САҲФ статус регистридаги аломатларни ўз ичига олган паст байтни юклайдиган ЭФЛАГ регистрнинг паст байтига ЭАХ ва паст байтни тўлдириш ЭФЛАГЛАР регистрдан Э АХ.. Жамоалар CЛC, СТC узатиш белгиси CФ \у003д 0, CФ \у003д 1 ва буйруқ қийматларини ўрнатишни амалга оширинг CМC ушбу атрибут қийматининг тескари томонини келтириб чиқаради. Белгилар шартли сакрашлар пайтида дастурнинг бажарилиш ёъналишини белгилаб берганлиги сабабли, одатда дастурни бошқариш учун белгиларни ўзгартириш буйруқлари ишлатилади. CПУ буйруқлари ... Ушбу гуруҳга тўхтатиш буйруқлари, оператсияларнинг ёъқлиги ва протсессор ёки унинг алоҳида блокларининг ишлаш режимини белгилайдиган бир қатор буйруқлар киради. ЖамоаҲЛТ дастурнинг бажарилишини тугатади ва протсессорни тўхташ ҳолатига қўяди, ундан чиқиб кетиш узилиш ёки қайта ишга тушириш сигнали қабул қилинганда пайдо бўлади (Қайта ўрнатиш). Жамоа Ёъқ Ҳеч қандай оператсияни бажаришга олиб келмайдиган ("Бўш" буйруғи) дастурнинг кечикишини амалга ошириш ёки дастурда ҳосил бўлган бўшлиқларни тўлдириш учун ишлатилади. Махсус буйруқлар CЛИ, СТИ узилиш сўровлари хизматини ўчириб қўйинг ва ёқинг. ПротсессорлардаПентиум Бунинг учун бошқарув бити (байроқ) ишлатиладиИФ реестрда ЭФЛАГЛАР. Кўпгина замонавий микропротсессорлар фойдаланувчи ёки бошқа қурилмага маълум тизимда ишлатиладиган протсессор тури тўғрисида маълумот олиш имкониятини берувчи идентификатсия буйруғини бажаради. Протсессорларда Пентуим Бунинг учун буйруқ ишлатилади CПУИД , бажарилгандан сўнг, протсессор ҳақидаги керакли маълумотлар регистрларга тушади ЭАХ,ЕБХ,ЕCХ,ЕДХ ва ундан кейин фойдаланувчи ёки оператсион тизим томонидан ўқилиши мумкин. Протсессор томонидан амалга ошириладиган иш режимларига ва ишлов берилаётган маълумотларнинг белгиланган турларига қараб, бажариладиган кўрсатмалар тўплами сезиларли даражада кенгайтирилиши мумкин. Баъзи протсессорлар арифметик амалларни иккилик-ўнли рақамлар билан бажарадилар ёки бундай сонларни қайта ишлашда натижани тўғирлаш учун махсус буйруқларни бажарадилар. Кўпгина юқори самарали протсессорларга қуйидагилар кирадиФПУ - рақамларни қайта ишлаш бирлигив Сузувчи нуқта. Бир қатор замонавий протсессорлар бир нечта бутун сонлар ёки рақамларни гуруҳли қайта ишлашни амалга оширадиларв Битта кўрсатма билан сузувчи нуқтаСИМД (“Ягона кўрсатма - бир нечта маълумотлар ”) -“ Битта буйруқ - Кўп маълумотлар ”. Бир вақтнинг ўзида бир нечта операндларда оператсияларни бажариш видео ва аудио маълумотлар билан ишлашда протсессор ишини сезиларли даражада яхшилайди. Бундай оператсиялар тасвирни қайта ишлаш, аудио сигналлари ва бошқа дастурларда кенг қўлланилади. Ушбу оператсияларни бажариш учун протсессорларга тегишли кўрсатмалар тўпламини амалга оширадиган махсус блоклар киритилди, улар турли хил протсессорларда (Пентиум, Атҳлон) номи берилганММХ (“ Милти- Медиа кенгайтмаси ”) - Мултимедиа кенгайтмаси,ССЕ ("Оқимли СИМД кенгайтмаси") - Оқимли СИМД - кенгайтма, “3 Д. – Кенгайтма” - 3Д кенгайиш. Компания протсессорларининг ўзига хос хусусиятиИнтел 80286 моделидан бошлаб, протсессор ҳимояланган виртуал манзил режимида ишлаётганида таъминланадиган хотирага киришда устувор бошқарув таъминланади - “Ҳимояланган режим "(Ҳимояланган режим). Ушбу режимни амалга ошириш учун қабул қилинган устувор кириш алгоритмига мувофиқ хотирани ҳимоялашни ташкил этишга хизмат қиладиган махсус буйруқ гуруҳлари ишлатилади. Мақсадга кўра сиз буйруқларни танлашингиз мумкин (Қавсда ИБМ ПC каби компютернинг ассемблер буйруқлари оператсияларининг мнемоник кодлари мисоллари): арифметик оператсияларни бажариш (АДД ва АДC - ўтказиш билан қўшиш ва қўшиш, СУБ ва СББ - қарз билан олиб ташлаш ва олиб ташлаш, МУЛ ва ИМУЛ - имзосиз ва имзоланган кўпайтириш, ДИВ ва ИДИВ - имзосиз ва имзоланган бўлиниш, CМП - таққослашлар ва ҳоказо.); л мантиқий оператсияларни бажариш (ОР, АНД, НОТ, ХОР, ТЕСТ ва бошқалар); л маълумотлар узатиш (МОВ - юбориш, ХЧГ - алмашиниш, ИН - микропротсессорга кириш, ОУТ - микропротсессордан чиқиш ва ҳк); л бошқарувни узатиш (дастур тармоқлари: ЖМП - шартсиз филиал, CАЛЛ - протседурани чақириш, РЕТ - протседурадан қайтиш, Ж * - шартли филиал, ЛООП - пастадир назорати ва бошқалар); л белгилар сатрларини қайта ишлаш (МОВС - ўтказмалар, CМПС - таққослашлар, ЛОДС - юклашлар, СCАС - сканерлаш. Ушбу буйруқлар, одатда, префикс (такрорлаш модификатори) РЕП билан ишлатилади; л дастурнинг узилишлари (ИНТ - дастурий таъминотнинг узилиши, ИНТО - тошиб кетганда шартли узилишлар, ИРЕТ - узилишдан қайтиш); л микропротсессорни бошқариш (СТ * ва CЛ * - байроқларни ўрнатиш ва тозалаш, ҲЛТ - тўхташ, ВАИТ - кутиш, НОП - бўш туриш ва ҳк). Ассамблейер буйруқларининг тўлиқ рўйхатини ишларда топиш мумкин. Маълумотларни узатиш буйруқлари л МОВ дст, срc - маълумотларни узатиш (кўчириш - срc дан дст га ўтказиш). Ўтказмалар: битта байт (агар срc ва дст байт форматида бўлса) ёки битта сўз (агар срc ва дст сўз форматида бўлса) регистрлар ўртасида ёки регистр ва хотира ўртасида, шунингдек дарҳол қийматни регистрга ёки хотирага ёзади. Дст ва срc операндлари бир хил байт ёки сўз форматида бўлиши керак. Срc тури бўлиши мумкин: р (регистр) - регистр, м (хотира) - хотира, и (импеданс) - дарҳол қиймат. Дст р, м турдаги бўлиши мумкин. Сиз битта буйруқда қуйидаги операндлардан фойдалана олмайсиз: рсегм и билан бирга; м типидаги иккита операнд ва рсегм турдаги иккита операнд). И операнд оддий ибора ҳам бўлиши мумкин: мов АХ, (152 + 101Б) / 15 Ифода фақат таржима пайтида баҳоланади. Байроқларни ўзгартирмайди. л ПУШ срc - сўзни стакка суриш (суриш) - суриш; срc-дан стакка суринг). Срc таркибини, ҳар қандай 16-битли регистрни (сегментларни ўз ичига олган ҳолда) ёки 16-битли сўзни ўз ичига олган иккита хотира жойини стекнинг юқори қисмига суриб қўяди. Байроқлар ўзгармайди; л ПОП дст - сўзни тўпламдан чиқариб ташлаш (поп - поп; стстдан дстгача ўқиш). Стекнинг юқори қисмидаги бир сўзни чиқариб, уни дст-га жойлаштиринг - ҳар қандай 16-битли регистр (шу жумладан сегмент) ёки иккита хотира жойи. Байроқлар ўзгармайди. Машина инсон буйруқларини аппарат даражасида бажара олиши учун "нол ва бир" тилида маълум ҳаракатлар кетма-кетлигини ўрнатиш керак. Ушбу масалада монтажчи ёрдамчига айланади. Бу буйруқларни машина тилига таржима қилиш билан ишлайдиган ёрдамчи дастур. Бироқ, дастур ёзиш жуда машаққатли ва мураккаб жараён. Ушбу тил осон ва содда амалларни яратиш учун мўлжалланмаган. Айни пайтда ҳар қандай ишлатиладиган дастурлаш тили (Ассемблер жуда яхши ишлайди) сизга аппаратнинг ишлашига катта таъсир кўрсатадиган махсус самарали вазифаларни ёзишга имкон беради. Асосий мақсад микроинструктсиялар ва кичик кодларни яратишдир. Ушбу тил, масалан, Паскал ёки С га қараганда кўпроқ имкониятларни тақдим этади. Ассемблер тилларининг қисқача тавсифи Барча дастурлаш тиллари даражаларга бўлинади: паст ва юқори. Ассемблер "оиласи" нинг ҳар қандай синтактик тизими энг кенг тарқалган ва замонавий тилларнинг баъзи афзалликларини бирданига бирлаштирганлиги билан фарқ қилади. Уларнинг бошқалар билан умумий жиҳатлари шундаки, компютер тизимидан тўлиқ фойдаланиш мумкин. Тузувчининг ўзига хос хусусияти - фойдаланиш қулайлиги. Айнан шу нарса уни фақат юқори даражаларда ишлайдиганлардан фарқ қилади. Агар сиз бундай дастурлаш тилини ҳисобга олсангиз, Ассемблер икки баравар тезроқ ва яхшироқдир. Унда энгил дастур ёзиш учун кўп вақт талаб қилинмайди. Тилнинг тузилиши ҳақида қисқача Агар умуман иш ва тилнинг ишлаш тузилиши ҳақида гапирадиган бўлсак, унинг буйруқлари протсессор буйруқларига тўлиқ мос келишини аниқ айтишимизмумкин. Яъни Ассемблер одамларга ёзиш учун энг қулай бўлган мнемоник кодлардан фойдаланади. Бошқа дастурлаш тилларидан фарқли ўлароқ, Ассемблер хотира жойларини ёзиш учун манзиллар ўрнига махсус ёрлиқлардан фойдаланади. Улар кодни бажариш жараёни билан аталмиш директиваларга таржима қилинади. Бу протсессор ишлашига таъсир қилмайдиган нисбий манзиллар (улар машина тилига таржима қилинмайди), лекин дастурлаш муҳитининг ўзи томонидан тан олиниши учун зарурдир. Ҳар бир протсессор линиясининг ўзига хос хусусияти бор, ҳар қандай жараён, шу жумладан таржима қилинган жараён тўғри бўлади Ассамблея тили бир нечта синтаксисга эга, улар мақолада муҳокама қилинади. Тилнинг плюслари Ассамблея тилининг энг муҳим ва қулай хусусияти шундаки, сиз протсессор учун ҳар қандай дастурни ёзишингиз мумкин, бу жуда ихчам бўлади. Агар код жуда катта бўлиб чиқса, баъзи жараёнлар РАМга ёъналтирилади. Шу билан бирга, улар ҳамма нарсани тезда ва муваффақиятсиз бажаришади, агар улар, албатта, малакали дастурчи томонидан назорат қилинмаса. Драйвлар, оператсион тизимлар, БИОС, компиляторлар, таржимонлар ва бошқалар буларнинг барчаси ассотсиатсия тиллари дастурлари. Машинадан машинага таржима қиладиган дисассемблердан фойдаланганда, у ёки бу тизим вазифаси қандай ишлашини осонгина тушунишингиз мумкин, ҳатто унга изоҳ берилмаса ҳам. Бироқ, бу фақат дастурлар энгил бўлса мумкин бўлади.
Топшириқ:
1) Ассемблер тилининг асосий буйруқларини келтиринг, уларни бажариш вазифаларини таърифланг.
2) Ассемблер тилининг асосий буйруқларини тузиш тавсифларини изоҳлаб беринг.