Набор регистров и их структуры рассмотрим на примере процессоров с интеловской архитектурой. Можно выделить следующие группы регистров:
- Основные функциональные регистры:
- регистры общего назначения (РОНы);
- указатель команд;
- регистр флагов;
- регистры сегментов.
- Регистры процессора обработки чисел с плавающей точкой (FPU):
- регистры данных;
- регистр тегов;
- регистр состояния;
- регистр указателей команд и данных FPU;
- регистр управления FPU.
- Системные регистры:
- регистры управления микропроцессора;
- регистры системных адресов.
4. Регистры отладки и тестирования.
Все 16-разрядные регистры микропроцессоров 8086, 80186, 80286 входят в состав набора 32-разрядных регистров. Регистры первых двух групп используются при выполнении прикладных программ, третьей группы — системных, четвертой — при отладке и тестировании.
Регистры сведений в 1С 8.3
3.2.1. Основные функциональные регистры
Содержимое этих регистров определяется текущей задачей, т.е. в эти регистры автоматически загружается новое значение при переключении задач.
Регистры общего назначения
Восемь 32-разрядных регистров предназначены для хранения данных и адресов. Они поддерживают работу с данными разрядностью 1, 8, 16, 32 и 64 бита, битовыми полями длиной от 1 до 32 бит и адресами размером 16 и 32 бита. Младшие 16 разрядов этих регистров (рис. 3.3) доступны отдельно при использовании соответствующего имени, например регистр ЕАХ (имя АХ для 16 разрядов).
| 31 16 | 15 A | X 0 |
| AH | AL | EAX |
Рис. 3.3. Структура регистра общего назначения ЕАХ При операциях с байтами можно отдельно обращаться к младшему байту (разряды 0 – 7) и старшему байту (8 – 15) по именам AL и AH. Доступ к отдельным байтам обеспечивает дополнительную гибкость при операциях с данными.
Регистры сегментов и дескрипторы сегментов
Шесть 16-разрядных сегментных регистров (CS, SS, DS, ES, FS, GS) содержат значения селекторов сегментов, указывающих на текущие адресуемые сегменты памяти. С каждым из них связан программно-недоступный регистр дескриптора сегмента (рис. 3.4).
В защищенном режиме каждый сегмент может иметь размер от 1 байта до 4 Гбайт, в режиме реальных адресов максимальный размер сегмента составляет 64 Кбайта. Селектор в CS обеспечивает обращение к текущему сегменту команд, селектор в SS — к текущему сегменту стека, селекторы в DS, ES, FS, GS — к текущим сегментам данных. Каждый регистр дескриптора содержит 32-разрядный размер сегмента и другие необходимые атрибуты. Когда в регистр сегмента загружается новое значение селектора, содержимое соответствующего регистра дескриптора автоматически корректируется. В реальном режиме базовый адрес сегмента получается путем сдвига значения селектора на 4 разряда влево (20 разрядов), максимальный размер и атрибуты сегмента в реальном режиме имеют фиксированные значения.
05. Основы устройства компьютера. Регистры и команды процессора. [Универсальный программист]
| Регистры сегментов | Регистры дескрипторов | |||||||||||
| 15 0 | Базовый адрес | Размер сегмента | Другие атрибуты | |||||||||
| Селектор | CS | |||||||||||
| Селектор | SS | |||||||||||
| Селектор | DS | |||||||||||
| Селектор | ES | |||||||||||
| Селектор | FS | |||||||||||
| Селектор | GS | |||||||||||
Рис. 3.4. Регистры сегментов и соответствующие регистры дескрипторов
Источник: studfile.net
Основные функциональные регистры. Регистровые структуры центрального процессора
Говоря о внутренней архитектуре процессора, не следует забывать и о его характеристиках, главная из которых – производительность, то есть число итераций, выполняемых за одну секунду. Производительность, в свою очередь, характеризуется радом параметров:
¨ внутренней и внешней разрядностью обработки данных;
¨ памятью, к которой может адресоваться процессор;
¨ объемом и устройством кэш-памяти.
Степень интеграции процессора – число транзисторов, которые могут уместиться на микросхеме.
Внутренняя разрядность данных – количество бит, которое процессор может обрабатывать одновременно. Особенно важна эта характеристика для арифметических команд, выполняемых внутри ЦП.
Внешняя разрядность данных – разрядность системной шины, важна для эффективной работы ЦП.
Тактовая частота – количество циклов (или машинных тактов) в секунду, вырабатываемых генератором тактовых сигналов. Персональные компьютеры имеют несколько тактовых генераторов, работающих синхронно на различных частотах. Говоря о тактовой частоте системы, имеют в виду тактовую частоту системной шины.
Ширина ША, или количество ячеек памяти, к которым может адресоваться процессор.
Ширина ШД, или количество бит данных, которые могут быть одновременно переданы по ШД.
Набор регистров и их структуры рассмотрим на примере процессоров Intel с CISC-архитектурой. Можно выделить следующие группы регистров:
1. Основные функциональные регистры ( используются при выполнении прикладных программ ):
— регистры общего назначения (РОН);
2. Регистры процессора (FPU) обработки чисел с плавающей точкой ( используются при выполнении прикладных программ):
— регистр указателей команд и данных FPU;
— регистр управления FPU.
3. Системные регистры ( используются при выполнении системных программ):
— регистры управления микропроцессора;
— регистры системных адресов.
4. Регистры отладки и тестирования ( используются при отладке и тестировании).
Все 16-разрядные регистры микропроцессоров 8086, 80186, 80286 входят в состав набора 32-разрядных регистров.
Содержимое этих регистров определяется текущей задачей, т.е. в эти регистры автоматически загружается новое значение при переключении задач.
Регистры общего назначения. Восемь 32-разрядных регистров предназначены для хранения данных и адресов. Они поддерживают работу с данными разрядностью 1,8, 16, 32 и 64 бита, битовыми полями длиной от 1 до 32 бит и адресами размером 16 и 32 бита. Младшие 16 разрядов этих регистров (рис. 5.3) доступны отдельно при использовании соответствующего имени, например регистр ЕАХ (имя АХ для 16 разрядов).
Рис. 5.3. Структура регистра общего назначения ЕАХ
При операциях с байтами можно отдельно обращаться к младшему байту (разряды 0 — 7) и старшему байту (8 – 15) по именам AL и АН. Доступ к отдельным байтам обеспечивает дополнительную гибкость при операциях с данными.
Регистры сегментов и дескрипторы сегментов. Шесть 16-разрядных сегментных регистров (CS, SS, DS, ES, FS, GS) содержат значения селекторов сегментов, указывающих на текущие адресуемые сегменты памяти. С каждым из них связан программно-недоступный регистр дескриптора сегмента (рис. 5.4).
В защищенном режиме каждый сегмент может иметь размер от 1 байта до 4 Гбайт, в режиме реальных адресов максимальный размер сегмента составляет 64 Кбайта.
Селектор в CS обеспечивает обращение к текущему сегменту команд, селектор в SS — к текущему сегменту стека, селекторы в DS, ES, FS, GS — к текущим сегментам данных. Каждый регистр дескриптора содержит 32-разрядный размер сегмента и другие необходимые атрибуты.
Когда в регистр сегмента загружается новое значение селектора, содержимое соответствующего регистра дескриптора автоматически корректируется. В реальном режиме базовый адрес сегмента получается путем сдвига значения селектора на 4 разряда влево (20 разрядов), максимальный размер и атрибуты сегмента в реальном режиме имеют фиксированные значения.
Рис. 5.4. Регистры сегментов и соответствующие регистры дескрипторов
Указатель команд. Указатель команд (рис. 5.5) представляет собой 32-разрядный регистр с именем EIP, содержимое которого используется в качестве смещения при определении адреса следующей выполняемой команды. Смещение задается относительно базового адреса сегмента команд CS. Младшие 16 бит (0 — 15) содержат 16-разрядный указатель команд с именем IP, который используется при 16-разрядной адресации.
Рис. 5.5. Структура регистра указателя команд
Указатель команд непосредственно программисту недоступен. Его содержимое изменяется при выполнении команд передачи управления и прерываний.
Регистр флагов является 32-разрядным, имеет имя EFLAGS. Его разряды содержат признаки результата выполнения команды, управляют обработкой прерываний, последовательностью вызываемых задач, вводом/выводом и рядом других процедур.
Источник: studopedia.su
Регистровые структуры центрального процессора
Набор регистров и их структуры рассмотрим на примере процессоров Intel с CISC-архитектурой. Можно выделить следующие группы регистров:
1. Основные функциональные регистры (используются при выполнении прикладных программ) :
регистры общего назначения (РОН);
2. Регистры процессора (FPU) обработки чисел с плавающей точкой (используются при выполнении прикладных программ):
регистр указателей команд и данных FPU;
регистр управления FPU.
3. Системные регистры (используются при выполнении системных программ):
регистры управления микропроцессора;
регистры системных адресов.
4. Регистры отладки и тестирования (используются при отладке и тестировании). Все 16-разрядные регистры микропроцессоров 8086, 80186, 80286 входят в состав набора 32-разрядных регистров.
Основные функциональные регистры
Содержимое этих регистров определяется текущей задачей, т.е. в эти регистры автоматически загружается новое значение при переключении задач.
Регистры общего назначения. Восемь 32-разрядных регистров предназначены для хранения данных и адресов. Они поддерживают работу с данными разрядностью 1,8, 16, 32 и 64 бита, битовыми полями длиной от 1 до 32 бит и адресами размером 16 и 32 бита. Младшие 16 разрядов этих регистров (рис. 3) доступны отдельно при использовании соответствующего имени, например регистр ЕАХ (имя АХ для 16 разрядов).
Рис. 3. Структура регистра общего назначения ЕАХ
При операциях с байтами можно отдельно обращаться к младшему байту (разряды 0 — 7) и старшему байту (8 — 15) по именам AL и АН. Доступ к отдельным байтам обеспечивает дополнительную гибкость при операциях с данными.
Регистры сегментов и дескрипторы сегментов. Шесть 16-разрядных сегментных регистров (CS, SS, DS, ES, FS, GS) содержат значения селекторов сегментов, указывающих на текущие адресуемые сегменты памяти. С каждым из них связан программно-недоступный регистр дескриптора сегмента (рис. 4).
В защищенном режиме каждый сегмент может иметь размер от 1 байта до 4 Гбайт, в режиме реальных адресов максимальный размер сегмента составляет 64 Кбайта.
Селектор в CS обеспечивает обращение к текущему сегменту команд, селектор в SS — к текущему сегменту стека, селекторы в DS, ES, FS, GS — к текущим сегментам данных. Каждый регистр дескриптора содержит 32-разрядный размер сегмента и другие необходимые атрибуты.
Когда в регистр сегмента загружается новое значение селектора, содержимое соответствующего регистра дескриптора автоматически корректируется. В реальном режиме базовый адрес сегмента получается путем сдвига значения селектора на 4 разряда влево (20 разрядов), максимальный размер и атрибуты сегмента в реальном режиме имеют фиксированные значения.
Рис. 4. Регистры сегментов и соответствующие регистры дескрипторов
Указатель команд. Указатель команд (рис. 5) представляет собой 32-разрядный регистр с именем EIP, содержимое которого используется в качестве смещения при определении адреса следующей выполняемой команды. Смещение задается относительно базового адреса сегмента команд CS. Младшие 16 бит (0 — 15) содержат 16-разрядный указатель команд с именем IP, который используется при 16-разрядной адресации.
Рис. 5. Структура регистра указателя команд
Указатель команд непосредственно программисту недоступен. Его содержимое изменяется при выполнении команд передачи управления и прерываний.
Регистр флагов является 32-разрядным, имеет имя EFLAGS. Его разряды содержат признаки результата выполнения команды, управляют обработкой прерываний, последовательностью вызываемых задач, вводом/выводом и рядом других процедур.
Источник: vuzlit.com