Структура данных

Регистр слова состояния процессора

Регистры общего назначения (РОНы)

Регистровый файл

В регистровый файл входят:

· регистры общего назначения (РОНы),

· регистр слова состояния процессора.

Это – восемь шестнадцатибитных регистров, шесть из них используются только при явной адресации, два (R6 и R7) специализированы и, кроме явной адресации, могут использоваться по умолчанию.

R6 – шестнадцатибитный регистр указателя аппаратного стека SP (Stack Pointer). Используется аппаратурой процессора при прерываниях и передаче управления для сохранения адреса и состояния программы.

R7– шестнадцатибитный счетчик команд PC (Program Counter). Вычисляет адрес следующей команды. Доступен программам пользователя по записи и чтению.

Шестнадцатибитный регистр слова состояния процессора PS (Processor Status) (рис. 4.2) содержит поля:

· Текущего и предыдущего режима работы (биты с 12 по 15 Поле задает режимы: пользователь/система. Используется механизмом защиты программ. В режиме «пользователь» запрещено использование ряда "привилегированных" команд.

· Приоритет процессора (биты с пятого по седьмой). Задает приоритет процессора. Процессор может иметь приоритет от 0 до 7. Приоритет процессора используется в арбитраже системного интерфейса как уровень маскирования запросов прерывания от внешних устройств.

· Бит слежения Т (Trap, четвертый бит). При включенном бите T после выполнении каждой команды (кроме RTT) производится процедура прерывания.

· Четыре бита кода условий (биты с нулевого по третий):

1. С – "перенос",

2. V – "переполнение",

3. Z – "результат нулевой",

4. N – "результат отрицательный".

Коды условий используются при выполнении команд ветвления.

Данные представляются в двух видах: данные со знаком и данные без знака. Данные со знаком могут быть в форме с фиксированной запятой или в форме с плавающей запятой. Данные без знака – это адреса или алфавитно-цифровые символы.

Данные со знаком с фиксированной запятой – это целые числа в виде байтов, слов или двойных слов. Старший бит числа – знаковый. Отрицательные числа представлены в дополнительном коде.

Данные со знаком с плавающей запятой обрабатываются специальным сопроцессором обработки чисел с плавающей запятой (ППЗ). В ППЗ определены два формата:

· одинарной точности – двойное слово: знак мантиссы (1бит), сдвинутый порядок (1 байт), мантисса (3 байта),

· двойной точности – учетверенное слово: знак мантиссы (1бит), сдвинутый порядок (1 байт), мантисса (7 байт).

В обоих случаях, мантисса – это нормализованная дробь, в которой первая цифра после запятой должна быть единицей. При хранении в памяти первая цифра мантиссы является скрытым битом (всегда равным единице), не хранимым в памяти. Поэтому в двойное или учетверенное слова памяти помещаются: знак, байт сдвинутого порядка и, соответственно, два или семь байтов мантиссы. Отрицательные значения мантиссы заданы в прямом коде.