Как зависит время считывания операнда слова от его месторасположения в оперативной памяти
Документ из архива "Ответы на вопросы по второй части", который расположен в категории " ". Всё это находится в предмете "эвм и периферийные устройства" из раздела "", которые можно найти в файловом архиве МЭИ (ТУ). Не смотря на прямую связь этого архива с МЭИ (ТУ), его также можно найти и в других разделах. .
Онлайн просмотр документа "Ответы на вопросы по второй части"
Текст из документа "Ответы на вопросы по второй части"
Кодирование команд 1
Представьте следующую команду в машинном виде минимальной длины (при ответе на этот вопрос можно пользоваться таблицами кодирования команд и режимов адресации):
Представьте следующую команду в машинном виде минимальной длины (при ответе на этот вопрос можно пользоваться таблицами кодирования команд и режимов адресации):
Представьте в машинном виде следующую команду (при ответе на этот вопрос можно пользоваться таблицами кодирования команд и режимов адресации):
Представьте следующую команду в машинном виде минимальной длины (при ответе на этот вопрос можно пользоваться таблицами кодирования команд и режимов адресации):
Представьте следующую команду в машинном виде минимальной длины (при ответе на этот вопрос можно пользоваться таблицами кодирования команд и режимов адресации):
Представьте следующую команду в машинном виде минимальной длины (при ответе на этот вопрос можно пользоваться таблицами кодирования команд и режимов адресации):
Представьте следующую команду в машинном виде минимальной длины (при ответе на этот вопрос можно пользоваться таблицами кодирования команд и режимов адресации):
Представьте следующую команду в машинном виде минимальной длины (при ответе на этот вопрос можно пользоваться таблицами кодирования команд и режимов адресации):
Представьте следующую команду в машинном виде минимальной длины (при ответе на этот вопрос можно пользоваться таблицами кодирования команд и режимов адресации):
Представьте следующую команду в машинном виде минимальной длины (при ответе на этот вопрос можно пользоваться таблицами кодирования команд и режимов адресации):
Представьте следующую команду в машинном виде минимальной длины (при ответе на этот вопрос можно пользоваться таблицами кодирования команд и режимов адресации):
Представьте следующую команду в машинном виде минимальной длины (при ответе на этот вопрос можно пользоваться таблицами кодирования команд и режимов адресации):
Кодирование команд 2
Представьте в символическом виде команду, имеющую следующий машинный код (при ответе на этот вопрос можно пользоваться таблицами кодирования команд и режимов адресации):
Определите адрес команды, которая будет выполняться после команды перехода 7808h, расположенной по адресу (IP)=FFFDh, при следующих значениях флагов: ZF = 1, SF = 0, CF = 0, OF = 1.
Определить смещение, которое должно быть указано в команде короткого внутрисегментного перехода, расположенной по адресу (IP)=C324h и осуществляющей переход на команду по адресу C355h.
Представьте в символическом виде команду, имеющую следующий машинный код (при ответе на этот вопрос можно пользоваться таблицами кодирования команд и режимов адресации):
Определите адрес команды, которая будет выполняться после команды перехода 7407h, расположенной по адресу (IP)=FFFDh, при следующих значениях флагов: ZF = 0, SF = 1, CF = 0, OF = 1.
Определить смещение, которое должно быть указано в команде короткого внутрисегментного перехода, расположенной по адресу (IP)=673Ah и осуществляющей переход на команду по адресу 672Bh.
Определите адрес команды, которая будет выполняться после команды перехода 7007h, расположенной по адресу (IP)=FFFDh, при следующих значениях флагов: ZF = 0, SF = 1, CF = 0, OF = 1.
Определить смещение, которое должно быть указано в команде близкого внутрисегментного перехода, расположенной по адресу (IP) = 5BF6h и осуществляющей переход на команду по адресу 4B8Dh.
Представьте в символическом виде команду, имеющую следующий машинный код (при ответе на этот вопрос можно пользоваться таблицами кодирования команд и режимов адресации):
Определить смещение, которое должно быть указано в команде короткого внутрисегментного перехода, расположенной по адресу (IP)=243Ch и осуществляющей переход на команду по адресу 24C3h.
переход по указанному адресу невозможен
Представьте в символическом виде команду, имеющую следующий машинный код (при ответе на этот вопрос можно пользоваться таблицами кодирования команд и режимов адресации):
Определить смещение, которое должно быть указано в команде короткого внутрисегментного перехода, расположенной по адресу (IP) = 5B4Fh и осуществляющей переход на команду по адресу 5B8Dh.
Представьте в символическом виде команду, имеющую следующий машинный код (при ответе на этот вопрос можно пользоваться таблицами кодирования команд и режимов адресации):
Определите адрес команды, которая будет выполняться после команды перехода 7007h, расположенной по адресу (IP)=FFFDh, при следующих значениях флагов: ZF = 1, SF = 0, CF = 0, OF = 1.
Определите адрес команды, которая будет выполняться после команды перехода 7807h, расположенной по адресу (IP)=FFFDh, при следующих значениях флагов: ZF = 0, SF = 1, CF = 0, OF = 1.
Кодирование команд 3
Арифметические команды какого формата: "память-регистр" или "регистр-память" – выполняются дольше при одинаковом режиме адресации памяти?
В каком случае команда условного перехода выполняется дольше?
при выполнении условия перехода
Какое количество тактов будет выполняться следующая команда?
Операнды в памяти выровнены по границе слова. При ответе на этот вопрос можно пользоваться таблицами времени выполнения команд и времени вычисления эффективного адреса.
Как зависит время считывания операнда-слова от его месторасположения в оперативной памяти?
увеличивается, если операнд не выровнен по границе слова
Почему считывание из памяти операнда-слова, не выровненного по границе слова, занимает больше времени, чем выровненного операнда?
считывание невыровненного операнда требует двух обращений к памяти, вместо одного обращения для выровненного операнда
Какое количество тактов будет выполняться следующая команда
Операнды в памяти выровнены по границе слова. При ответе на этот вопрос можно пользоваться таблицами времени выполнения команд и времени вычисления эффективного адреса.
Для сокращения времени выполнения программы, имеющей циклические участки, требуется
обработку информации на циклических участках проводить, по возможности, в регистровой памяти микропроцессора
Почему арифметические команды формата "память-регистр" выполняются дольше, чем команды формата "регистр-память" при одинаковом режиме адресации памяти?
запись результата в память требует больше времени, чем запись результата в регистр
От чего зависит время выполнения арифметической команды?
от режимов адресации операндов
от места расположения приемника результата (регистр или память)
от изменения сегментного регистра, используемого по умолчанию дляформирования физического адреса операнда в памяти
Какое количество тактов будет выполняться следующая команда
Операнды в памяти выровнены по границе слова. При ответе на этот вопрос можно пользоваться таблицами времени выполнения команд и времени вычисления эффективного адреса
Почему команда условного перехода выполняется дольше при выполнении условия перехода, чем при невыполнении?
необходимо новое заполнение очереди команд в микропроцессоре
Какое количество тактов будет выполняться следующая команда?
Операнды в памяти выровнены по границе слова. При ответе на этот вопрос можно пользоваться таблицами времени выполнения команд и времени вычисления эффективного адреса.
Как влияет замена сегментного регистра, используемого по умолчанию для адресации операнда в памяти, на длительность выполнения команды?
увеличивает время выполнения команды
От чего зависит время выполнения команд умножения?
от значения множителя
от режима адресации операнда, расположенного в памяти
Какое количество тактов будет выполняться следующая команда?
Операнды в памяти выровнены по границе слова. При ответе на этот вопрос можно пользоваться таблицами времени выполнения команд и времени вычисления эффективного адреса.
Взаимодействие основных узлов и устройств персонального компьютера при автоматическом выполнении команды. Архитектура 32-разрядного микропроцессора
Как изменится количество этапов выполнения команды пересылки данных MOV [BX+5],AX по сравнению с командой сложения?
Содержимое каких регистров меняется при формировании адреса следующей команды в персональной ЭВМ при отсутствии команд перехода?
Сколько сегментных регистров содержит микропроцессор с архитектурой IA-32?
Содержимое каких регистров меняется при формировании адреса следующей команды в персональной ЭВМ при отсутствии команд перехода?
Какие из блоков, входящих в состав 32-разрядного микропроцессора, отсутствовали в структуре 16-разрядного микропроцессора?
блок управления защитой
блок управления переключением задач
Сколько 32-разрядных регистров общего назначения представлено в микропроцессоре с архитектурой IA-32?
С каким этапом совмещается этап формирования адреса следующей команды?
Из каких блоков состоит диспетчер памяти 32-разрядного микропроцессора?
блок управления страницами
На каком этапе происходит выполнение операции в АЛУ?
Почему при формировании физического адреса содержимое сегментного регистра умножается на 16?
чтобы увеличить объем адресного пространства, к которому может обращаться микропроцессор
Какова разрядность сегментных регистров в 32-разрядном микропроцессоре
Какие действия выполняются в ЭВМ на 4-м этапе выполнения линейной команды?
выполнение операции в АЛУ
Какие дополнительные возможности адресации операндов имеются в системе команд 32-разрядных микропроцессоров по сравнению с 16-разрядными?
использование любого из восьми регистров общего назначения при формировании адреса
масштабирование содержимого индексного регистра
На каком этапе происходит запись результата операции по адресу приемника результата?
Конвейерная организация работы процессора
Какие преимущества обеспечивает конвейерный принцип обработки информации (при идеальном конвейере)?
уменьшение времени выполнения программы
повышение скорости загрузки блоков микропроцессора
Как изменяется длительность такта при переходе от последовательного выполнения команд к конвейерному?
Чем определяется длительность такта работы микропроцессора при конвейерной обработке информации?
длительностью самого длинного этапа выполнения команды при последовательной обработке
имеющимися на данный момент технологическими возможностями производства микропроцессорных БИС
Какие из действий не выделяются в пятиступенчатом конвейере в отдельный этап?
формирование признака результата
формирование адреса следующей команды
Какими средствами при конвейерной обработке информации обеспечивается повышение производительности работы микропроцессора?
совмещением выполнения различных этапов различных команд в различных блоках микропроцессора
Чем характеризуется идеальный конвейер?
Какова длительность выполнения 10 команд в идеальном 5-ступенчатом конвейере при длительности такта 10 нс?
Упр элементы
Какое состояние входов является запрещенным для запоминающей ячейки, реализованной на элементах "И-НЕ"?
При каком состоянии входов запоминающая ячейка, реализованная на элементах "И-НЕ", не изменит своего состояния? S=1, R=1
Какое состояние имеет выход 6 трехвходового дешифратора, если состояние его входов равно 101 0
При каком значении синхросигнала переключается динамический триггер?
в момент изменения уровня синхросигнала
При каком состоянии входов запоминающая ячейка, реализованная на элементах "И-НЕ", установится в состояние "0"? S=1, R=0
Какое состояние имеет выход 5 трехвходового дешифратора, если состояние его входов равно 101? 1
Какую функцию выполняет вторая ступень двухступенчатого триггера?
сохранение состояния первой ступени после изменения уровня синхросигнала, обеспечившего прием новой информации в первую ступень
При каком значении синхросигнала переключается статический триггер в любое время за период действия разрешающего уровня синхросигнала
Какое состояние имеют входы четырехвходового шифратора, если состояние его выходов равно 11 1000
В каком типе триггерных схем изменение состояния возможно многократно за период действия синхросигнала при изменении состояния входных сигналов?
в динамическом триггере
При каком состоянии входов запоминающая ячейка, реализованная на элементах "И-НЕ", установится в состояние "1"
Какое состояние имеет выход 7 трехвходового дешифратора с инверсными выходами, если состояние его входов равно 101 1
Упр элементы ч 2
Сколько входов для последовательного ввода информации имеется в регистре, осуществляющем сдвиг в одну сторону? 1
Сколько асинхронных входов сброса в "0" имеет регистр хранения? 1
Регистры сдвига строятся на двухступенчатых триггерах для того, чтобы
отделить фазу приема новой информации в первую ступень от изменения состояния второй ступени
От чего зависит время задержки асинхронного счетчика?
от разрядности счетчика
от времени задержки триггеров, составляющих счетчик
Какое состояние имеет четырехразрядный суммирующий счетчик, предварительно сброшенный в "0", после поступления на его счетный вход 10-ти сигналов? 10
Какие функции может выполнять регистр сдвига?
сдвиг информации на фиксированное количество разрядов, установленное при его проектировании
Какой счетчик называется реверсивным?
счетчик, состояние которого может как увеличиваться, так и уменьшаться на "1" в зависимости от того, на какой счетный вход поступает сигнал
Какие типы триггеров можно использовать для построения регистра хранения?
триггер любого указанного типа
Что характеризует триггерные схемы, составляющие регистр хранения?
общий сигнал синхронизации
Какое состояние имеет трехразрядный суммирующий счетчик, предварительно сброшенный в "0", после поступления на его счетный вход 10-ти сигналов? 10
Сколько входов для последовательного ввода информации имеется в регистре, осуществляющем сдвиг в одну сторону 1
Какое состояние имеет четырехразрядный суммирующий счетчик, предварительно сброшенный в "0", после поступления на его счетный вход 20-ти сигналов? 20
Для каких целей может использоваться сдвиговый регистр в АЛУ, выполняющем умножение чисел в прямом коде со старших разрядов множителя?
для сдвига множимого на очередном шаге
Как изменится максимальное время между подачей слагаемых на вход комбинационного сумматора и получением результата в случае суммирования чисел, заданных в обратном коде, по сравнению с суммированием чисел, заданных в дополнительном коде?
Какие функции должен выполнять регистр множителя RGY в АЛУ, выполняющем операцию умножения чисел, заданных в прямом коде, с младших разрядов множителя
сдвиг в сторону младших разрядов
Откуда в арифметико-логическое устройство поступают управляющие сигналы?
из устройства управления
Какой сигнал необходимо подавать на вход С0 сумматора в АЛУ, выполняющем операцию умножения чисел, заданных в обратном коде?
сигнал переноса, вырабатываемый сумматором
Какие функции должен выполнять регистр результата RGZ в АЛУ, выполняющем операцию умножения чисел, заданных в прямом коде, с младших разрядов множителя?
Каким образом в арифметико-логическом устройстве при выполнении умножения чисел, заданных в дополнительном коде, с младших разрядов множителя осуществляется переход к анализу очередного разряда множителя?
сдвигом регистра множителя на 1 разряд вправо
Из каких основных устройств состоит ЭВМ?
Какова разрядность регистра множимого RGX (без учета знакового разряда) в АЛУ, выполняющем операцию умножения n-разрядных чисел, заданных в прямом коде, с младших разрядов множителя? n
Как изменится максимальное время между подачей слагаемых на вход комбинационного сумматора и получением результата на его выходе в случае суммирования чисел, заданных в обратном коде, по сравнению с суммированием модулей чисел?
Какова разрядность регистра множимого RGX (без учета знакового разряда) в АЛУ, выполняющем операцию умножения n-разрядных чисел, заданных в прямом коде, со старших разрядов множителя? 2n разрядов
Какие функции должен выполнять регистр множителя RGY в АЛУ, выполняющем операцию умножения чисел, заданных в дополнительном коде, с младших разрядов множителя? Загрузка
Какая операция соответствует действию |X | = |X |·2-1 в арифметико-логическом устройстве?
сдвиг на один разряд влево
От чего зависит количество слов в памяти микропрограмм микропрограммного устройства управления?
от количества команд, составляющих систему команд ЭВМ
от количества микрокоманд, необходимых для выполнения отдельных команд ЭВМ
Какой из датчиков сигналов имеет лучшее быстродействие (считая, что все используемые в датчиках элементы имеют одинаковое быстродействие)?
на основе сдвигового регистра
Какая информация используется при работе устройства управления?
код операции выполняемой команды
признаки результата предыдущей команды, хранящиеся в регистре признаков
Какие блоки входят в состав микропрограммного устройства управления?
преобразователь адреса микрокоманды
Какие преимущества имеет микропрограммное устройство управления по сравнению с устройством управления схемного типа?
более легкое первоначальное проектирование
более легкая перенастройка
Как называется совокупность микроопераций, выполняемых в одном такте?
Какие схемные решения используются при построении датчика сигналов?
на основе счетчика и дешифратора.
на основе сдвигового регистра
Какие преимущества имеет устройство управления схемного типа по сравнению с микропрограммным устройством управления?
более высокое быстродействие
Как называется совокупность микрокоманд, предназначенная для выполнения некоторой функционально законченной последовательности действий?
Какие блоки входят в состав схемного устройства управления?
блок управления операциями
дешифратор кода операции
Какое из понятий соответствует действию, выполняемому одним управляющим сигналом за один такт?
Каково назначение устройства управления в ЭВМ?
выработка сигналов, необходимых для согласованной работы всех узлов и устройств ЭВМ
На какие типы делятся устройства управления?
УУ с жесткой логикой
От чего зависит количество управляющих сигналов, вырабатываемых устройством управления?
От количества всех возможных операций в данной ЭВМ (?)
Чем определяется количество управляющих сигналов, вырабатываемых устройством управления?
количеством микроопераций, выполняемых всеми устройствами ЭВМ
От чего зависит разрядность памяти микропрограмм микропрограммного устройства управления?
от количества микроопераций, выполняемых всеми устройствами ЭВМ
Какова минимальная адресуемая ячейка памяти в современных ЭВМ? 1 байт
Какие основные параметры характеризуют запоминающее устройство?
Чем определяется быстродействие запоминающего устройства при считывании информации?
временем, затрачиваемым на поиск нужной информации в памяти
временем, затрачиваемым на считывание информации
Какое из представленных запоминающих устройств в составе одной ЭВМ обладает наиболее высоким быстродействием? кэш-память
Какое из запоминающих устройств в составе одной ЭВМ обладает наибольшей емкостью? внешняя память
Чем определяется быстродействие запоминающего устройства при записи информации?
временем, затрачиваемым на поиск места в памяти, предназначаемого для хранения информации
временем, затрачиваемым на запись информации
Чем определяется емкость памяти?
количеством разрядов, составляющих одну ячейку
количеством адресуемых элементов
В запоминающем устройстве какого типа время доступа не зависит от места расположения участка памяти?
с произвольным доступом
Чем определяется время обращения к регистровой памяти?
частотой синхронизации микропроцессора
Чем характеризуется идеальное запоминающее устройство?
бесконечно большой емкостью и бесконечно малым временем обращения
Форматы команд и режимы адресации IBM PC
Какую длину может иметь непосредственный операнд в 16-разрядном микропроцессоре?
Значения каких регистров изменяются при выполнении команд межсегментных переходов?
Какое сочетание режимов адресации двухоперандной команды невозможно в системе команд 16-разрядного микропроцессора?
Какой из сегментных регистров используется по умолчанию при формировании физического адреса операндов, находящихся в оперативной памяти, при режимах адресации, использующих для формирования эффективного адреса регистр BP?
Какие из режимов адресации не используются в системе команд 16-разрядного микропроцессора?
Какие регистры можно использовать при базово-индексной адресации в 16-разрядном микропроцессоре?
Какова разрядность физического адреса 16-разрядного микропроцессора?
Какую длину имеет непосредственный операнд в 16-разрядном микропроцессоре при значении признака w=1?
Какие регистры можно использовать при косвенной адресации в 16-разрядном микропроцессоре?
Какие регистры можно использовать при относительной базово-индексной адресации в 16-разрядном микропроцессоре?
Какова максимальная длина команды 16-разрядного микропроцессора? 6 байт
Какова разрядность эффективного адреса 16-разрядного микропроцессора? 16 бит
Каково назначение признака s в командах, использующих непосредственный операнд?
для возможного сокращения длины команды в случае короткого непосредственного операнда
Значения каких регистров изменяются при выполнении команд внутрисегментных безусловных переходов? IP
Значения каких регистров изменяются при выполнении команд условных переходов? IP
Какую длину имеет команда прямого межсегментного перехода? 5 байтов
Структура однопрограмнной ЭВМ
Какой из блоков не входит в состав машины Тьюринга?
Кем были заложены основы построения современных ЭВМ?
В каком из устройств классической ЭВМ формируются сигналы считывания/записи для запоминающего устройства?
в устройстве управления
В чем состоит основное отличие машины Тьюринга от автомата Неймана?
в машине Тьюринга в одном такте преобразования происходят лишь в одной ячейке, а в автомате Неймана информация может изменяться одновременно в нескольких элементах
Какое положение не входит в состав принципов построения ЭВМ, сформулированных Нейманом?
для согласования времени обработки информации с быстродействием запоминающих устройств ЭВМ должны использоваться специальные математические сопроцессоры
Каковы функции устройства управления ЭВМ?
формирование адресов команд, операндов, результата
формирование управляющих сигналов для согласования работы всех узлов и устройств ЭВМ
Для каких целей может быть использован математический аппарат машины Тьюринга?
для выяснения сущности понятий "вычислительный процесс" и "алгоритм"
для проверки корректности алгоритмов
Каковы функции запоминающего устройства ЭВМ?
хранение программы, операндов, промежуточных и конечных результатов вычислений
Система кодирования команд. Способы адресации.
От каких параметров ЭВМ не зависит длина команды
от структуры обрабатываемых данных
Какая адресация обеспечивает наименьшее время выборки операнда?
Какова минимальная длина адресного поля, если объем адресуемой памяти составляет 128 Мбайт (адресация – прямая)? 27 бит
Какова минимальная длина команды двухадресной ЭВМ, если ее система команд ЭВМ включает 120 команд, а объем адресуемой памяти составляет 120 Кбайт (адресация – прямая)? 41
Какова минимальная длина команды трехадресной ЭВМ, если ее система команд включает 50 команд, а объем адресуемой памяти составляет 50 Кбайт (адресация – прямая)? 54
Какова минимальная длина поля кода операции, если система команд ЭВМ включает 200 команд? 8 бит
Какова минимальная длина поля кода операции, если система команд ЭВМ включает 150 команд? 8 бит
Для каких целей в ЭВМ используются различные способы адресации?
для сокращения длины поля адреса команды
для удобства программирования
Какая из систем кодирования команд обеспечивает наибольшую гибкость программирования?
Цикл выполнения команды
Сколько этапов содержит цикл выполнения линейной команды? 6
На каком этапе происходит выполнение операции в АЛУ? на 4-м
Для чего используются признаки результата?
для изменения естественного порядка выполнения программы командами условного перехода
На каком этапе происходит считывание первого операнда? на 2-м
Сколько этапов содержит цикл выполнения команды перехода? 2
Для чего в структуре трехадресной ЭВМ используется дешифратор кода операции?
для определения типа команды по ее операционной части
Сколько этапов содержит цикл выполнения команды условного перехода? 2
На каком этапе происходит запись результата операции по адресу приемника результата? на 5-м
Для чего используется регистр команд?
для хранения кода команды на время ее выполнения
Основы схемотехнической реализации ЭВМ
Какие из следующих параметров логических элементов относятся к статическим?
Какие из действий не выполняются при проектировании комбинационных схем?
получение всех возможных минимальных форм логической функции
Как на УГО элемента обозначается инвертирование выходного сигнала относительно логической функции элемента, указанной в основном поле?
Что из ниже перечисленного не входит в понятие "система логических элементов"?
устройства, обеспечивающие механическую совместимость
Каким методом можно проводить минимизацию логической функции от 4-х переменных при проектировании комбинационной схемы?
любым из перечисленных выше методов
Сколько элементов "И-НЕ" потребуется для реализации функции, минимальная дизъюнктивная форма которой представлена ниже? f ( x , y , z ) = x ^ y x ^ y xz
Среди многочисленных динамических параметров, характеризующих схему, выделим следующие:
- время перехода при включении (t 10 ) (задний фронт);
- время перехода при выключении (t 01 ) (передний фронт);
- время задержки распространения при включении (tзд 01 );
- время задержки распространения при выключении (tзд 10 );
- среднее время задержки распространения (tзд ср) – интервал времени, равный полусумме времен задержки распространения сигнала при включении и при выключении; в дальнейшем это время будем называть временем задержки элемента (tзд ).
Архитектура персонального компьютера
Какую разрядность имел первый серийный микропроцессор? 8 (?)
Какова максимальная разрядность современных универсальных микропроцессоров? 64
Какую разрядность имеет микропроцессор Intel-8086 (К1810ВМ80)? 16
По какому принципу строится персональный компьютер? магистрально-модульному
Какое максимальное количество устройств ввода-вывода может входить в состав персональной ЭВМ?
определяется разрядностью шины (адреса?)
Каким образом изменяются признаки результата, фиксируемые в регистре флагов?
процессором в зависимости от результата операции
Сколько 16-разрядных регистров общего назначения входит в состав микропроцессора Intel-8086 (К1810ВМ80)? 8
Сколько 16-разрядных регистров общего назначения в микропроцессоре Intel-8086 (К1810ВМ80) допускают побайтовое обращение? 4
В каком коде представляются в персональной ЭВМ числа с фиксированной точкой?
в дополнительном коде
Какова длина сегмента в микропроцессоре Intel-8086 (К1810ВМ80)? 64КБайта (216 Байт)
Чему равен физический адрес, если значение сегментного регистра равно AAAAh, а смещение в сегменте равно 2222h?
Каково назначение сегментных регистров микропроцессора Intel-8086 (К1810ВМ80)?
хранение базовых адресов сегментов в оперативной памяти
К памяти какого объема возможно обращение в микропроцессоре Intel-8086
1 МБ (20-разрядная шина адреса, адресация байтами: 220 байт = 1 Мбайт)
Какая информация будет считана из памяти, если считывается слово по адресу ABC45h, а в памяти хранятся следующие данные: (ABC44h)=77h, (ABC45h)=88h, (ABC46h)=99h?
9988h (т.к. сначала считается младший байт (по адресу ABC45h), зат ем – старший)
Решить проблему сокращения разрядности команды только за счет сокращения количества указываемых в команде операндов и применения регистровой памяти невозможно. Этой же цели служит использование различных способов адресации операндов. Кроме того, применение нескольких способов адресации повышает гибкость программирования, так как в каждом конкретном случае позволяет обеспечить наиболее рациональный способ доступа к информации в памяти.
Различные способы адресации базируются на разных механизмах определения физического адреса операнда, то есть адреса фактического обращения к памяти при выполнении команды. Определение набора способов адресации , закладываемых в систему команд, является одним из важнейших вопросов разработки ЭВМ, существенно влияющим на ее архитектуру, вычислительные возможности, объем оборудования, быстродействие и другие характеристики.
К основным способам адресации относятся следующие: прямая, непосредственная, косвенная, относительная.
Прямая адресация . Физический адрес операнда совпадает с кодом в адресной части команды ( рис. 11.4). Формальное обозначение:
где Аi – код, содержащийся в i-м адресном поле команды.
Выше при описании способов кодирования команд и расчете длины адресного поля предполагалось использование именно этого способа адресации .
Допускается использование прямой адресации при обращении как к основной, так и к регистровой памяти.
Непосредственная адресация. В команде содержится не адрес операнда, а непосредственно сам операнд ( рис. 11.5):
Непосредственная адресация позволяет повысить скорость выполнения операции , так как в этом случае вся команда , включая операнд , считывается из памяти одновременно и на время выполнения команды хранится в процессоре в специальном регистре команд ( РК ). Однако при использовании непосредственной адресации появляется зависимость кодов команд от данных, что требует изменения программы при каждом изменении непосредственного операнда.
Косвенная адресация ( рис. 11.6). Адресная часть команды указывает адрес ячейки памяти (рис. 11.6,а) или номер регистра (рис. 11.6,б), в которых содержится адрес операнда:
Применение косвенной адресации операнда из оперативной памяти при хранении его адреса в регистровой памяти существенно сокращает длину поля адреса, одновременно сохраняя возможность использовать для указания физического адреса полную разрядность регистра.
Недостаток этого способа – необходимо дополнительное время для чтения адреса операнда. Вместе с тем он существенно повышает гибкость программирования. Изменяя содержимое ячейки памяти или регистра, через которые осуществляется адресация , можно, не меняя команды в программе, обрабатывать операнды, хранящиеся по разным адресам.
Косвенная адресация не применяется по отношению к операндам, находящимся в регистровой памяти.
Предоставляемые косвенной адресацией возможности могут быть расширены, если в системе команд ЭВМ предусмотреть определенные арифметические и логические операции над ячейкой памяти или регистром, через которые выполняется адресация , например увеличение или уменьшение их значения на единицу. Так, адресация , при которой после каждого обращения по заданному адресу с использованием механизма косвенной адресация , значение адресной ячейки автоматически увеличивается на длину считываемого операнда, называют автоинкрементной. Адресация с автоматическим уменьшением значения адресной ячейки называется автодекрементной.
Относительная адресация . Этот способ используется тогда, когда память логически разбивается на блоки, называемые сегментами. В этом случае адрес ячейки памяти содержит две составляющих: адрес начала сегмента (базовый адрес ) и смещение адреса операнда в сегменте. Адрес операнда определяется как сумма базового адреса и смещения относительно этой базы:
Для задания базового адреса и смещения могут применяться ранее рассмотренные способы адресации . Как правило, базовый адрес находится в одном из регистров регистровой памяти, а смещение может быть задано в самой команде или регистре.
Рассмотрим два примера.
- Адресное поле команды состоит из двух частей ( рис. 11.7): в одной указывается номер регистра, хранящего базовое значение адреса (начальный адрес сегмента), а в другом адресном поле задается смещение, определяющее положение ячейки относительно начала сегмента. Именно такой способ представления адреса обычно и называют относительной адресацией .
Главный недостаток относительной адресациии – большое время вычисления физического адреса операнда. Но существенное преимущество этого способа адресации заключается в возможности создания "перемещаемых" программ – программ, которые можно размещать в различных частях памяти без изменения команд программы. То же относится к программам, обрабатывающим по единому алгоритму информацию, расположенную в различных областях ЗУ. В этих случаях достаточно изменить содержимое базового адреса начала команд программы или массива данных, а не модифицировать сами команды. По этой причине относительная адресация облегчает распределение памяти при составлении сложных программ и широко используется при автоматическом распределении памяти в мультипрограммных вычислительных системах.
Сравнить способы адресации можно по большому числу самых разнообразных критериев. В табл.11.1 представлена характеристика рассмотренных способов по времени, необходимому для выборки операнда, длине адресного поля, требуемого для того или иного способа адресации , и удобству использования данного способа адресации при программировании. В соответствующих полях таблицы помимо указания по методике расчета необходимой величины содержится и место рассматриваемого способа адресации по избранному критерию. При расчетах учитывались лишь основные составляющие, влияющие на значение оцениваемой величины. Естественно, критерий, оценивающий гибкость того или иного способа адресации при программировании, не может быть абсолютно объективным и зависит от характера программы.
Аннотация: Рассматривается взаимодействие узлов и устройств классической трехадресной ЭВМ на различных этапах автоматического выполнения программ.
Для улучшения понимания вопросов взаимодействия узлов и устройств ЭВМ рассмотрим автоматическое выполнение команды в трехадресной ЭВМ с классической архитектурой. Структурная схема такой ЭВМ показана на рис. 12.1
Обработку команды можно разбить на ряд функционально завершенных действий (этапов), составляющих ее цикл ( рис. 12.2).
Изучение цикла команды проведем при следующих начальных условиях и предположениях:
- программа и операнды находятся в оперативном запоминающем устройстве ( ОЗУ );
- адрес ячейки ОЗУ , в которой находится выполняемая команда ( k ), зафиксирован на счетчике команд ( СК );
- команда считывается за одно обращение к ОЗУ ;
- команда, операнды и приемник результата используют прямую адресацию памяти.
Определим взаимодействие узлов и устройств ЭВМ на каждом этапе.
Первый этап – выборка исполняемой команды из ОЗУ . Для реализации этого этапа необходимо код со счетчика команд (СК) = k передать в ОЗУ , обратиться в ячейку ОЗУ с адресом k и содержимое этой ячейки, являющееся кодом этой команды, передать на регистр команд . Соответствующие передачи отмечены на рис. 12.1 цифрой 1: передача кода СК на РА ( регистр адреса ) ОЗУ , дешифрация адреса на дешифраторе адреса ( ДшА ), считывание команды из ячейки ( k ) ОЗУ и передача ее в РК .
Регистр адреса служит для хранения адреса, по которому происходит обращение к ОЗУ , на время этого обращения. Дешифратор преобразует поступающий на него адрес в унитарный код, который непосредственно воспринимается физическими элементами схем памяти. На его выходах всегда имеется одна и только одна возбужденная шина , соответствующая адресу выбираемой ячейки. Регистр команд предназначен для хранения в процессоре считанной из ОЗУ команды на время ее выполнения. На этом этапе после приема команды на РК дешифратор кода операции ( ДшКОп ) по операционной части выполняемой команды определяет тип команды . Сигнал с ДшКОп таким образом настраивает блок управления операциями ( БУОп ), что на его выходах формируются управляющие сигналы ( УСi ), которые необходимы для автоматического выполнения всего цикла команды вплоть до занесения в РК новой команды. Формирование УСi проходит на основе сигналов с датчика сигналов ( ДС ), который вырабатывает импульсы, равномерно распределенные по своим выходам. Регистр команд , дешифратор кода операции , блок управления операциями, датчик сигналов , счетчик команд составляют устройство управления .
Если данная команда не является командой перехода, то реализуется следующая последовательность этапов как продолжение первого.
Второй этап – выборка первого операнда ( a ). Необходимо код из поля адреса первого операнда – a из РК передать в ОЗУ , обратиться к ячейке с адресом a в оперативной памяти и код этой ячейки передать в АЛУ . Соответствующие передачи обозначены на рис. 12.1 цифрой 2.
Третий этап – выборка второго операнда ( b ). Производится по аналогии со вторым этапом. Соответствующие передачи на рис. 12.1 отмечены цифрой 3.
Четвертый этап – выполнение операции в соответствии с полем кода операции команды. Еще в конце первого этапа коммутатор операций определил тип выполняемой команды. Операнды переданы в АЛУ на втором и третьем этапах. Блок управления операциями формирует управляющие сигналы , необходимые для выполнения данной операции в АЛУ . Результат выполненной в АЛУ операции сохраняется в его внутреннем регистре результата ( РР ), а признаки результата – в регистре признаков АЛУ . Соответствующие передачи и взаимодействия блоков обозначены на рис. 12.1 цифрой 4.
Пятый этап – обращение к ОЗУ и запись по адресу c результата операции . Здесь код поля c регистра команд передается в ОЗУ на РА . Затем в ячейку ОЗУ с адресом c записывается результат операции , находящийся в регистре результата АЛУ . Признаки результата записываются из регистра признаков АЛУ в регистр флагов компьютера, из которого они передаются в БУОп , если очередная считанная в РК команда окажется командой условного перехода. Соответствующие передачи обозначены на рис. 12.1 цифрой 5.
Шестой этап – формирование адреса ячейки ОЗУ , где находится следующая команда программы, то есть замена старого кода в счетчике команд на новый. Так как в ЭВМ предполагается естественный порядок выполнения программы, то следующая команда находится в ячейках ОЗУ , располагающихся сразу же вслед за ячейками, занятыми выполненной командой. Считая, что выполненная команда занимает в памяти ячеек, получим, что суть этого этапа заключается в следующем изменении счетчика команд : . На этом заканчивается цикл выполнения команды : в СК сформирован адрес следующей команды . Выполнение этого этапа может совмещаться с выполнением предшествующих этапов, что и реализовано в большинстве ЭВМ.
Приведенная последовательность этапов повторяется и в дальнейшем для каждой из последующих команд программы, что обеспечивает автоматическое выполнение программы.
При выполнении команды перехода вышеизложенная последовательность этапов меняется. Допустим, в конце выполнения первого этапа дешифратор кода операции зафиксировал выполнение команды безусловного перехода. Эту ситуацию можно представить так: (k) = БП j , то есть код выполняемой команды выбран из ячейки с адресом k , это – команда безусловного перехода ( БП ), которая должна передать управление на выполнение команды, имеющей смещение j относительно текущей команды. В данном случае выполнение этапов со второго по четвертый блокируется, и выполнение команды безусловного перехода заключается в прибавлении значения j к счетчику команд .
В команде условного перехода нарушение естественного порядка выполнения программы (то есть передача кода k + j в СК ) происходит только при выполнении определенного условия. Это условие характеризует результат, полученный командой, предшествующей команде условного перехода.
Таким условием может быть, например, отрицательный результат или результат, равный нулю.
Определите адрес команды, которая будет выполняться после команды перехода 7007h, расположенной по адресу (IP)=FFFDh, при следующих значениях флагов: ZF = 0, SF = 1, CF = 0, OF = 1.
Представьте в символическом виде команду, имеющую следующий машинный код (при ответе на этот вопрос можно пользоваться таблицами кодирования команд и режимов адресации):
2В871234h
Представьте в символическом виде команду, имеющую следующий машинный код (при ответе на этот вопрос можно пользоваться таблицами кодирования команд и режимов адресации):
0110h
Определите адрес команды, которая будет выполняться после команды перехода 7808h, расположенной по адресу (IP)=FFFDh, при следующих значениях флагов: ZF = 1, SF = 0, CF = 0, OF = 1.
Определите адрес команды, которая будет выполняться после команды перехода 7807h, расположенной по адресу (IP)=FFFDh, при следующих значениях флагов: ZF = 0, SF = 1, CF = 0, OF = 1.
Представьте в символическом виде команду, имеющую следующий машинный код (при ответе на этот вопрос можно пользоваться таблицами кодирования команд и режимов адресации):
0310h
Какое количество тактов будет выполняться следующая команда
SS: SUB DX, [BX]
Операнды в памяти выровнены по границе слова. При ответе на этот вопрос можно пользоваться таблицами времени выполнения команд и времени вычисления эффективного адреса.
Как зависит время считывания операнда-слова от его месторасположения в оперативной памяти?
В каком случае команда условного перехода выполняется дольше?
Какое количество тактов будет выполняться следующая команда?
ES: ADD [BX], 12H Операнды в памяти выровнены по границе слова. При ответе на этот вопрос можно пользоваться таблицами времени выполнения команд и времени вычисления эффективного адреса.
Почему считывание из памяти операнда-слова, не выровненного по границе слова, занимает больше времени, чем выровненного операнда?
Определить смещение, которое должно быть указано в команде короткого внутрисегментного перехода, расположенной по адресу (IP) = 5B4Fh и осуществляющей переход на команду по адресу 5B8Dh.
Определите адрес команды, которая будет выполняться после команды перехода 7007h, расположенной по адресу (IP)=FFFDh, при следующих значениях флагов: ZF = 1, SF = 0, CF = 0, OF = 1.
Определить смещение, которое должно быть указано в команде короткого внутрисегментного перехода, расположенной по адресу (IP)=C324h и осуществляющей переход на команду по адресу C355h.
Определить смещение, которое должно быть указано в команде короткого внутрисегментного перехода, расположенной по адресу (IP)=243Ch и осуществляющей переход на команду по адресу 24C3h
Читайте также: