Обзор работы с индексными регистрами » History » Version 33
Version 32 (krufter_multiclet, 05/08/2013 03:10 PM) → Version 33/48 (krufter_multiclet, 05/08/2013 03:19 PM)
h1. Обзор работы с индексными регистрами
Индексные регистры используются для косвенной адресации. Логическая структура индексного регистра:
| *Номера битов*| 63..48 | 47..32 | 31..0 |
| *Обозначение* | Индекс(Index)| Маска(Mask) | База(Base) |
Для обращения к какому-либо регистру данного типа используются номера от 32 до 39.
Имен у данного типа регистров нет. В общем случае (см. исключения в описании конкретной
команды в разделе «Система команд ассемблера») при использовании регистра данного типа в
качестве аргумента операции значение этого аргумента формируется согласно следующему
алгоритму:
1. вычисление исполнительного адреса, согласно следующей формуле:
_Address_ = _Index_ + _Base_
2. обращение к памяти данных по исполнительному адресу для чтения/записи
значения аргумента согласно типу используемой команды.
Модификация значения индексного регистра осуществляется аппаратно по завершению
параграфа в том случае, если установлен соответствующий бит регистра MODR маски
изменения индексных регистров (см. раздел «Регистры управления»), согласно следующей
формуле:
_Index_ = ((_Index_ | ∼ _Mask_ ) + 1) & _Mask_,
где | — операция побитового «ИЛИ», & — операция побитового «И», ∼ — операция
побитового инвертирования.
В двух выше приведённых формулах используется целочисленная 32-х разрядная
арифметика. Значения старших 16 разрядов (с 16 по 31) полей Индекс (Index) и Маска
(Mask)заполняются нулями.
Рассмотрим подробнее работу с индексными регистрами мультиклеточного процессора.
h3. 1) Отличие индексных регистров от РОНов
В командах ассемблера, при использовании РОНов(регистров общего назначения) в качестве аргумента,
происходит работа с текущим значением РОНа. Например:
<pre>
pre:
getl 5
setl #1, @1
jmp paragraph1
complete
paragraph1:
addl #1, 5
setl #1, @1
jmp paragraph2
complete
</pre>
В параграфе "pre" мы положили в первый РОН значение "5". В параграфе "paragraph1" командой "addl"
выполнится сложение, результат которого(5+5=10) запишется в первый РОН.
В командах ассемблера, при использовании индексных регистров качестве аргумента,
происходит работа со значением, размещённым в памяти по адресу который формирует индексный регистр.
Адрес, формируемый индексным регистром равен сумме _Индекса_ и _Базы_ регистра (_Address_ = _Index_ + _Base_).
Рассмотрим пример:
<pre>
pre:
getl 4
setl #32, @1
getl 6
wrl @1, @3
jmp paragraph1
complete
paragraph1:
addl #32, 5
setl #32, @1
jmp paragraph2
complete
</pre>
В параграфе "pre" мы положили в 32-й индексный регистр значение "4". В этом же параграфе записывается
в память данных по адресу 4 значение равное 6. В параграфе "paragraph1" командой "addl"
выполнится сложение значения, размещённого в памяти данных по адресу, сформированному индексным регистром.
В нашем случае _Index_ = 0, _Base_ = 4, следовательно адрес в памяти данных будет равен 4.
По 4 адресу в памяти данных располагается значение 6, т.е. результатом операции "addl" будет число 11 (6+5).
Результат сложения мы поместим в индексный регистр номер 32.
+Примечание:+ команды _setl_ и _getl_ оперируют с самим индексным регистром и не обращаются в память по значению,
формируемому индексным регистром.
h3. 2) Автоматический инкремент индексного регистра
Модификация значения индексного регистра осуществляется аппаратно по завершению
параграфа в том случае, если установлен соответствующий бит регистра MODR маски
изменения индексных регистров.
Рассмотрим заполнение индексного регистра для модификации:
<pre>
I = (K - N + 1) * L
M = (K - 1) * L
B = 0
а) К - ближайшее к N число, кратное степени 2, K >= N
б) 0 <= I < 65536
в) 0 <= M < 65536
где I - Index, M - Mask, B - Base
N - число итераций
L - шаг итераций
</pre>
Условия модификации:
1) значение индексного регистра только инкрементируется
(при достижении последней итерации цикл модификации начинается заново)
2) шаг может быть только равным числу кратному степени 2 и не равен нулю.
(1, 2, 4, 8, 16 ...)
База задаёт лишь смещение значений индексного регистра.
начального значения.
h3. 3) Рассмотрим модификацию индексного регистра на примерах.
а) Пусть необходим счётчик на 10000 итераций с шагом 1.
N = 10000, L = 1;
Найдём значения I, M, B
Индексные регистры используются для косвенной адресации. Логическая структура индексного регистра:
| *Номера битов*| 63..48 | 47..32 | 31..0 |
| *Обозначение* | Индекс(Index)| Маска(Mask) | База(Base) |
Для обращения к какому-либо регистру данного типа используются номера от 32 до 39.
Имен у данного типа регистров нет. В общем случае (см. исключения в описании конкретной
команды в разделе «Система команд ассемблера») при использовании регистра данного типа в
качестве аргумента операции значение этого аргумента формируется согласно следующему
алгоритму:
1. вычисление исполнительного адреса, согласно следующей формуле:
_Address_ = _Index_ + _Base_
2. обращение к памяти данных по исполнительному адресу для чтения/записи
значения аргумента согласно типу используемой команды.
Модификация значения индексного регистра осуществляется аппаратно по завершению
параграфа в том случае, если установлен соответствующий бит регистра MODR маски
изменения индексных регистров (см. раздел «Регистры управления»), согласно следующей
формуле:
_Index_ = ((_Index_ | ∼ _Mask_ ) + 1) & _Mask_,
где | — операция побитового «ИЛИ», & — операция побитового «И», ∼ — операция
побитового инвертирования.
В двух выше приведённых формулах используется целочисленная 32-х разрядная
арифметика. Значения старших 16 разрядов (с 16 по 31) полей Индекс (Index) и Маска
(Mask)заполняются нулями.
Рассмотрим подробнее работу с индексными регистрами мультиклеточного процессора.
h3. 1) Отличие индексных регистров от РОНов
В командах ассемблера, при использовании РОНов(регистров общего назначения) в качестве аргумента,
происходит работа с текущим значением РОНа. Например:
<pre>
pre:
getl 5
setl #1, @1
jmp paragraph1
complete
paragraph1:
addl #1, 5
setl #1, @1
jmp paragraph2
complete
</pre>
В параграфе "pre" мы положили в первый РОН значение "5". В параграфе "paragraph1" командой "addl"
выполнится сложение, результат которого(5+5=10) запишется в первый РОН.
В командах ассемблера, при использовании индексных регистров качестве аргумента,
происходит работа со значением, размещённым в памяти по адресу который формирует индексный регистр.
Адрес, формируемый индексным регистром равен сумме _Индекса_ и _Базы_ регистра (_Address_ = _Index_ + _Base_).
Рассмотрим пример:
<pre>
pre:
getl 4
setl #32, @1
getl 6
wrl @1, @3
jmp paragraph1
complete
paragraph1:
addl #32, 5
setl #32, @1
jmp paragraph2
complete
</pre>
В параграфе "pre" мы положили в 32-й индексный регистр значение "4". В этом же параграфе записывается
в память данных по адресу 4 значение равное 6. В параграфе "paragraph1" командой "addl"
выполнится сложение значения, размещённого в памяти данных по адресу, сформированному индексным регистром.
В нашем случае _Index_ = 0, _Base_ = 4, следовательно адрес в памяти данных будет равен 4.
По 4 адресу в памяти данных располагается значение 6, т.е. результатом операции "addl" будет число 11 (6+5).
Результат сложения мы поместим в индексный регистр номер 32.
+Примечание:+ команды _setl_ и _getl_ оперируют с самим индексным регистром и не обращаются в память по значению,
формируемому индексным регистром.
h3. 2) Автоматический инкремент индексного регистра
Модификация значения индексного регистра осуществляется аппаратно по завершению
параграфа в том случае, если установлен соответствующий бит регистра MODR маски
изменения индексных регистров.
Рассмотрим заполнение индексного регистра для модификации:
<pre>
I = (K - N + 1) * L
M = (K - 1) * L
B = 0
а) К - ближайшее к N число, кратное степени 2, K >= N
б) 0 <= I < 65536
в) 0 <= M < 65536
где I - Index, M - Mask, B - Base
N - число итераций
L - шаг итераций
</pre>
Условия модификации:
1) значение индексного регистра только инкрементируется
(при достижении последней итерации цикл модификации начинается заново)
2) шаг может быть только равным числу кратному степени 2 и не равен нулю.
(1, 2, 4, 8, 16 ...)
База задаёт лишь смещение значений индексного регистра.
начального значения.
h3. 3) Рассмотрим модификацию индексного регистра на примерах.
а) Пусть необходим счётчик на 10000 итераций с шагом 1.
N = 10000, L = 1;
Найдём значения I, M, B