Студопедия КАТЕГОРИИ: АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Регистры выполнения операций.
Общая характеристика Регистр процессора — сверхбыстрая память внутри процессора, предназначенная прежде всего для хранения промежуточных результатов вычисления (регистр общего назначения/регистр данных) или содержащая данные, необходимые для работы процессора — смещения базовых таблиц, уровни доступа и т. д. (специальные регистры). Регистр представляет собой цифровую электронную схему, служащую для временного хранения двоичных чисел. В процессоре имеется значительное количество регистров, большая часть которых используется самим процессором и недоступна программисту. Например, при выборке из памяти очередной команды она помещается в регистр команд. Программист обратиться к этому регистру не может. Имеются так же регистры, которые в принципе программно доступны, но обращение к ним осуществляется из программ операционной системы (например управляющие регистры и теневые регистры дескрипторов сегментов). Этими регистрами пользуются в основном разработчики операционных систем. Доступ к значениям, хранящимся в регистрах как правило в несколько раз быстрее, чем доступ к ячейкам оперативной памяти (даже если кеш-память содержит нужные данные), но объём оперативной памяти намного превосходит суммарный объём регистров Регистром называется функциональный узел, осуществляющий приём, хранение и передачу информации. Регистры состоят из группы триггеров, обычно D. По типу приёма и выдачи информации различают 2 типа регистров: – С последовательным приёмом и выдачей информации — сдвиговые регистры. – С параллельным приёмом и выдачей информации — параллельные регистры. Сдвиговые регистры представляют собой последовательно соединённую цепочку триггеров. Основной режим работы — сдвиг разрядов кода от одного триггера к другому на каждый импульс тактового сигнала. По назначение регистры различаются на: – аккумулятор — используется для хранения промежуточных результатов арифметических и логических операций и инструкций ввода-вывода; – флаговые — хранят признаки результатов арифметических и логических операций; – общего назначения — хранят операнды арифметических и логических выражений, индексы и адреса; – индексные — хранят индексы исходных и целевых элементов массива; – указательные — хранят указатели на специальные области памяти (указатель текущей операции, указатель базы, указатель стэка); – сегментные — хранят адреса и селекторы сегментов памяти; – управляющие — хранят информацию, управляющую состоянием процессора, а также адреса системных таблиц. Регистры общего назначения 32-х битные регистры общего назначения eax, ebx, ecx, edx, esi, edi, ebp и esp могут хранить следующие типы данных: – Операнды для логических и арифметических операций – Операнды для рассчета адресов – Указатели на ячейки памяти Хотя для хранения операндов, результатов операций и указателей Вы можете использовать любой из вышеперечисленных регистров, будте осторожны с регистром esp. В нем хранится указатель вершины стека и некорректное изменение этого значения приведет к неправильной работе программы и ее аварийному завершению. Многие команды используют конкретные регистры для хранения своих операндов. Например, команды обработки текстовых строк используют содержимое регистров ecx, esi и edi в качестве операндов. Основные случаи использования регистров общего назначения: – eax - используется для хранения операндов и результатов операций – ebx - как указатель на данные в сегменте ds – ecx - как счетчик для строковых операций и циклов – edx - указатель для ввода/вывода – esi - указатель на данные в сегменте ds, а также как указатель на источник в командах работы со строками – edi - указатель на данные в сегменте es, а также как указатель на приемник в командах работы со строками – esp - указатель вершины стека в сегменте ss – ebp - указатель на некоторые данные в стеке В регистрах, оканчивающихся на x, можно обращаться к младщим 16-и битам (ax, bx, cx и dx соответственно), которые в свою очередь можно разделить на старший байт (ah, bh, ch и dh) и младший (al, bl, cl и dl) и работать с ними, как с регистрами длиной 8 бит. Регистры-указатели esp (указатель вершины стека) и ebp (базовый регистр), а также индексные регистры esi (индекс источника) и edi (индекс приемника) допускают только 32-битное обращение. Регистры сегментов Регистры сегментов (cs, ds, ss, es, fs и gs) хранят 16-ти битные дескрипторы сегментов. Дескрипторы сегментов - это специальные указатели, определяющие расположение сегмента в памяти. В защищенном режиме работы процессора (Windows 95/98) все сегментные регисты указывают на один и тот же сегмент, поэтому обычно в программе они не используются. Регистр флагов Этот регистр представляет собой набор флагов, устанавливаемых или сбрасываемых по результатам выполняемых команд. Флаг - это переменная длиной 1 бит, используемая в командах условного перехода. Если значение этой переменной равно 1, то считается, что флаг установлен, если 0 - сброшен. К наиболее часто используемым флагам относятся:. – Флаг нуля (zf) устанавливается в случае получения нулевого результата при выполнении очередной команды и сбрасывается при остальных ненулевых значениях. – Флаг переноса (сf) устанавливается при переносе или заеме старшего бита в арифметических операциях, в остальных случаях сбрасывается. – Флаг переполнения (оf) устанавливается, если результат арифметической операции не умещается в операнде-приемнике. – Флаг знака (sf) устанавливается при единичном значении старщего бита результата - признаке отрицательного числа.
АРИФМЕТИЧЕСКИЕ И ЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭВМ |
||
Последнее изменение этой страницы: 2018-04-12; просмотров: 245. stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда... |