Kiến trúc máy tính-Phần 8: Qui trình thực hiện lệnh

Tham khảo tài liệu kiến trúc máy tính-phần 8: qui trình thực hiện lệnh, công nghệ thông tin, cơ sở dữ liệu phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kiến trúc máy tính-Phần 8: Qui trình thực hiện lệnh 8. Qui Trình Thực Hiện Lệnh 8.1. Chu Kỳ Lệnh 8.2. Lệnh Tham Chiếu Bộ Nhớ 8.3. Nhập Xuất & Ngắt 1NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 - 15/1/03 8.1. Chu Kỳ Lệnh Chương trình trong bộ nhớ gồm một dãy lệnh. Mỗi lệnh được thực hiện qua một chu kỳ lệnh. Một chu kỳ lệnh gồm một dãy tiểu chu kỳ hoặc pha. Trong máy cơ bản mỗi chu kỳ lệnh gồm 4 pha sau: Tìm lệnh 1. Giải mã lệnh 2. Đọc địa chỉ hiệu dụng từ bộ nhớ nếu lệnh 3. có địa chỉ gián tiếp. Thực hiện lệnh 4. 2NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 - 15/1/03 8.1. Chu Kỳ Lệnh (tt) Khi hoàn tất bước 4, điều khiển trở về bước 1 để tìm, giải mã và thực hiện lệnh kế . Qui trình này lặp mãi cho đến khi thực hiện lệnh HALT 3NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 - 15/1/03 8.1. Chu Kỳ Lệnh (tt) Khởi đầu, PC được nạp địa chỉ đầu tiên của chương trình. SC xoá 0 tạo thời hiệu T0. Sau mỗi xung đồng hồ, SC tăng 1 nên các thời hiệu sẽ là T0, T1, T2,... Các vi tác vụ cho các pha tìm và giải mã được xác định qua các mệnh đề chuyển thanh ghi sau. 4NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 - 15/1/03 8.1. Chu Kỳ Lệnh (tt) Pha tìm lệnh T0: AR ← PC T1: IR ← M[AR], PC ← PC + 1 Pha giải mã lệnh T2: D0,...,D7 ← Giải mã IR(12-14), AR ← IR(0-11), I ← IR(15) 5NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 - 15/1/03 8.1. Chu Kỳ Lệnh (tt) Hình bên cho thấy cách cài đặt 2 mệnh đề chuyển thanh ghi đầu (pha tìm lệnh) trong hệ thống bus. 6NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 - 15/1/03 8.1. Chu Kỳ Lệnh (tt) T0: AR ← PC 0 1 1.Cho ngõ nhập chọn S2S1S0= 010 để đặt PC lên bus. 2.Cho lên LD của AR để lấy bus đưa vào AR. 7NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 - 15/1/03 8.1. Chu Kỳ Lệnh (tt) T1: IR ←M[AR], 1 PC ← PC + 1 0 1.Lên ngõ nhập Read của bộ nhớ 2.Cho S2S1S0=111 để đặt bộ nhớ lên bus. 3.Lên LD của IR để lấy bus vào IR. 4.Lên INR của PC để tăng PC. 8NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 - 15/1/03 8.1. Chu Kỳ Lệnh (tt) Sau khi giải mã, thời hiệu hoạt động là T3. Trong T3, ĐVĐK xác định loại lệnh vừa đọc từ bộ nhớ. 9NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 - 15/1/03 8.1. Chu Kỳ Lệnh (tt) Lưu đồ dưới cho thấy cấu hình khởi phát của chu kỳ lệnh và cách điều khiển xác định loại lệnh sau khi giải mã. 10NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 - 15/1/03 8.1. Chu Kỳ Lệnh (tt) Ngõ ra mạch giải mã D7=1 nếu mã tác vụ là 111. Lệnh thuộc loại tham chiếu thanh ghi hoặc nhập xuất. 11NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 - 15/1/03 8.1. Chu Kỳ Lệnh (tt) Ngõ ra mạch giải mã D7=0 nếu mã tác vụ là 000-110. Lệnh thuộc loại tham chiếu bộ nhớ. 12NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 - 15/1/03 8.1. Chu Kỳ Lệnh (tt) Kế tiếp, điều khiển kiểm bit đầu của lệnh qua mạch lật I, nếu D7=0 và I=1, ta có lệnh tham chiếu bộ nhớ với địa chỉ gián tiếp. Lúc đó cần đọc địa chỉ hiệu dụng từ bộ nhớ. 13NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 - 15/1/03 8.1. Chu Kỳ Lệnh (tt) Vi tác vụ cho điều kiện địa chỉ gián tiếp là: AR ← M[AR] Khởi đầu AR lưu phần địa chỉ của lệnh. Tác vụ đọc bộ nhớ sử dụng địa chỉ này. Từ đọc được đưa lên bus. Cho lên LD của AR để nhận địa chỉ gián tiếp (12 bit thấp) từ bus. 14NMT - KTMT - V3.1 - Ch8 - Ns75 - 15/1/03 8.1. Chu Kỳ Lệnh (tt) Ba loại lệnh có thể xác định qua: D7’IT3: AR ← M[AR] D7 ...