Двухадресный процессор 2-ого типа

Двухадресный процессор 1-ого типа

Двухадресный процессор

Процессор

Локальная операция

Понятие «Локальная операция» используется для описания процессов, происходящих в КС. В локальной операции указывают не переменные, как в операции арифметической, а их адреса-места хранения переменных.

(A) = x
Читается: содержимое ячейки A = x или x хранится по адресу A.

Обобщённая трёхместная локальная операция имеет вид:
(A)p(B) -> C, где p – знак обобщённой операции.

Машинная команда – это локальная операция машинных кодов.

Команда состоит из двух частей:
1) операционной;
2) адресной.

C

B

A

P

В операционную часть записывается код операции, а в адресную – адреса операндов.

Код операции. Адреса операндов.

Для каждой части (поля) отводится определённое число бит. Разделители не нужны.

В архитектуре КС приняты унифицированные команды (всё 3-ёх адресные). Унификация снижает эффективность использования памяти, но процессор все команды обрабатывает единообразно.

…

…

АЛУ ОП
Бл1 УУ
Бл2
УК

Блр РК

r₁

r₂

r₃

УУ – устройство управления.
АЛУ – арифметико-логическое устройство, состоит из набора блоков.
ОП – оперативная память – ряд регистров.
УК – указатель команд.
РК – регистр команд.
r₁, r₂, r₃ – регистры операндов.

Этапы выполнения команды арифметико-логического типа:
1) УУ извлекает из ОП команду по адресу A и пересылает её в РК.
2) Содержимое УК увеличивается на единицу.
3) Дешифрация кодов операции. УУ читает код в РК и активизирует в АЛУ соответствующий блок.
4) Производится вызов операндов: УУ читает A₁, A₂. Содержимое этих адресов последовательно вызывается в r₁, r₂.
5) Блок p в АЛУ выполняет операцию с содержимыми r₁ и r₂. Результат помещают в r₃.
6) Содержимое r₃ засылается в ОП по адресу A₃.

A3

A2

A1

P

Запись команд по этапам:
1. (УК) -> РК
2. (УК) + 1 -> РК
3. Дешифрация КОП(код операции)
4. (A₁) -> r₁
5. (A₂) -> r₂
6. (r₁)p(r₂) -> r₃
7. (r₃) -> A₃
8. Перейти к выполнению п. 1

В памяти компьютера хранятся программы и исходные данные, должны храниться промежуточные и конечные результаты. Ячейка для хранения промежуточных результатов называется рабочей.

Среди всех данных выделим:
1. данные, которые используются в алгоритмах один раз. Это исходные данные или промежуточные результаты.
2. данные, которые используются немедленно после их вычисления.

1. (УК) -> РК
2. (УК) + 1 -> РК
3. Дешифрация Р
4. (A₁) -> r₁
5. (A₂) -> r₂
6. (r₁)p(r₂) -> r₃
7. (r₃) -> A₃
8. Перейти к выполнению п. 1

Процесс выполнения команд не значительно отличается от 3-ёх адресного процессора. Команды первого типа составляют большинство.

A2

A1

P

G

Так как промежуточные результаты должны использоваться сразу, то используется регистр результата – A (аккумулятор), либо S(сумматор). Процессор, в зависимости от кода операций, выполняет команду по одной из схем.

Формат.

Схема 1.
-> G=0 -> (A₁)p(A₂) -> S
Операнды извлекаются из ОП, а результат туда не записывается, а остаётся в регистре результата S.
Схема 2.
-> G=1 -> (A₁)p(S) -> S
В двухадресном процессоре второго типа задачи решаются быстрее, чем в трёхадресном, т.к. памяти требуется меньше.

Процессоры с регистрами общего назначения (РОН)

ЦП

РОН

Увывв

Увв

ОП

ВЗУ

Для промежуточных результатов необходимо использовать несколько регистров. РОН одинаковы и имеют свой номер и в общем случае в состав процессора не входят. Другое отличие РОН- команды не попадают туда.

В двухадресном процессоре с регистром РОН могут использоваться команды 4х типов.

Таблица: Команды.

Р(коп)	R1	R2
Р	R1	A2
Р	A1	R2
Р	A1	A2

Из таблицы видно, что счетчик команд имеет разную длину и это необходимо для обработки (регистр - короткий, ячейка - длинная).

R – регистр

А – адрес

КОП – команда памяти