CHƯƠNG 4 MỨC VI LẬP TRÌNH

Chương trình mã máy đang thực hiện chiếm 3 vùng nhớ khác nhau trong bộ nhớ: vùng lệnh, vùng dữ liệu, vùng ngăn xếp Vùng lệnh: chứa các lệnh của chương trình, do Thanh ghi bộ đếm chương trình quản lý.Vùng dữ liệu: chứa dữ liệu, do thanh ghi con trỏ dữ liệu quản lýVùng ngăn xếp: chứa địa chỉ CTC, ngắt, phục vụ thực hiện rẽ nhánh, do thanh ghi con trỏ ngăn xếp quản lý
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CHƯƠNG 4 MỨC VI LẬP TRÌNH CHƯƠNG 4MỨC VI LẬP TRÌNH BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA 1 /87THANH GHI Chức năng và đặc điểm: Tập hợp các thanh ghi nằm trong BXL  Chứa các thông tin tạm thời phục vụ cho hoạt động ở thời điểm hiện  tại của BXL Như là mức đầu tiên của hệ thống nhớ  Tùy thuộc vào BXL cụ thể  Số lượng thanh ghi nhiều → tăng hiệu năng của BXL  Có hai loại thanh ghi  Các thanh ghi lập trình được  Các thanh ghi không lập trình được  BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA 2 /87THANH GHI Một số thanh ghi điển hình thanh ghi địa chỉ  Các Bộ đếm chương trình (Program Counter)   Con trỏ dữ liệu (Data Pointer)  Con trỏ ngăn xếp (Stack Pointer)  Thanh ghi cơ sở và thanh ghi ch ỉ s ố (Base Register & Index Register) thanh ghi dữ liệu  Các  Thanh ghi trạng thái (thanh ghi cờ) BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA 3 /87THANH GHI Thanh ghi địa chỉ  Chương trình mã máy đang thực hiện chiếm 3 vùng nhớ khác nhau trong bộ nhớ: vùng lệnh, vùng dữ liệu, vùng ngăn xếp Vùng lệnh: chứa các lệnh của chương trình, do Thanh  ghi bộ đếm chương trình quản lý.  Vùng dữ liệu: chứa dữ liệu, do thanh ghi con tr ỏ d ữ li ệu quản lý  Vùng ngăn xếp: chứa địa chỉ CTC, ngắt, ph ục vụ th ực hiện rẽ nhánh, do thanh ghi con tr ỏ ngăn x ếp qu ản lý BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA 4 /87THANH GHI Bộ đếm chương trình gọi là con trỏ lệnh IP (Instruction Pointer),  Còn quản lý địa chỉ vùng lệnh  Giữ địa chỉ của lệnh tiếp theo sẽ được nhận vào  Sau khi lệnh được nhận vào, nội dung PC tự động tăng để trỏ sang lệnh kế tiếp BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA 5 /87THANH GHI Minh họa bộ đếm chương trình . . . Lệnh Lệnh Lệnh Lệnh sẽ được PC nhận vào Lệnh kế tiếp Lệnh Lệnh . . . BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA 6 /87THANH GHI Thanh ghi con trỏ dữ liệu  Chứa địa chỉ của ngăn nhớ dữ liệu mà BXL cần truy nhập ... Dữ liệu Dữ liệu Dữ liệu DP DL cần đọc/ghi Dữ liệu Dữ liệu . . . BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA 7 /87THANH GHI Con trỏ ngăn xếp xếp (Stack):  Ngăn Là vùng nhớ có cấu trúc LIFO   Đáy ngăn xếp là một ngăn nh ớ xác định  Đỉnh ngăn xếp có thể bị thay đổi trỏ ngăn xếp SP:  Con SP trỏ vào ngăn nhớ đỉnh ngăn xếp   Cất thêm thông tin vào ngăn x ếp → SP giảm  Lấy thông tin từ ngăn xếp → SP tăng  Khi ngăn xếp rỗng → SP trỏ vào đáy BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA 8 /87THANH GHI CÊt vµo SP Đỉnh Stack ChiÒu LÊyr a t¨ng cña ®Þa chØ Đáy Stack BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA 9 /87THANH GHI Thanh ghi cơ sở và thanh ghi chỉ số ghi cơ sở: chứa địa chỉ của ngăn nhớ cơ sở  Thanh (ngăn nhớ gốc tương đối), còn gọi: địa chỉ đoạn (segment)  Thanh ghi chỉ số: chứa độ lệch của địa chỉ giữa ngăn nhớ mà BXL cần truy nhập so với ngăn nhớ cơ sở, còn gọi: địa chỉ offset 10 / BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA . . . Thanh ghi cơ sở Ngăn nhớ cơ sở Gốc tương đốiThanh ghi chỉ số ch ng lệ ả Kho Ng/nhớ cần truy nhập . . . 11 / BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA Các thanh ghi dữ liệu  Chứa các dữ liệu tạm thời hoặc kết quả trung gian  Cần có nhiều thanh ghi dữ liệu  Các thanh ghi số nguyên: 8, 16, 32, 64, ... Bit  Các thanh ghi số thực (dấu phẩy động) 12 / BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA Thanh ghi trạng thái gọi là thanh ghi cờ (Flag Register)  Còn  Chứa các thông tin trạng thái của BXL Các cờ phép toán: báo hiệu trạng thái của phép toán   Các cờ điều khiển: biểu thị trạng thái điều khiển c ủa BXL 13 / BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOAMinh họa thanh ghi trạng thái x x x x OF DF IF TF SF ZF X AF X PF X CF • OF (Overflow - tràn): OF = 1 xác định tràn số học, xảy ra khi kết quả vượt ra ngoài ph ạm vi biểu d ...