Virtuální procesor: Porovnání verzí
Skočit na navigaci
Skočit na vyhledávání
Bez shrnutí editace |
Bez shrnutí editace |
||
Řádek 5: | Řádek 5: | ||
* Instrukce mají až dva parametry a každý z nich může být definován jako blok (adresa + délka) nebo hodnota |
* Instrukce mají až dva parametry a každý z nich může být definován jako blok (adresa + délka) nebo hodnota |
||
* U každého bloku může být definováno zda inkrementovat vzestupně nebo sestupně |
* U každého bloku může být definováno zda inkrementovat vzestupně nebo sestupně |
||
==Adresování== |
|||
* n - konstanta n |
|||
* (n) - proměnná, hodnota na adrese n. lze použít jako registry v paměti |
|||
* ((n)) - proměnný ukazatel na proměnnou, hodnota na adrese určené hodnotou na adrese n |
|||
==Registry== |
|||
* PC (Program Counter) - určuje aktuální pozici vykonávané instrukce. Automaticky se inkrementuje vzestupně. |
|||
* SP (Stack Pointer) - Ukazatel vrcholu zásobníku. Je využíván zásobníkovými instrukcemi. |
|||
* C (Carry) - pomocný bitový příznak určuje přetečení rozsahu poslední operace |
|||
* Z (Zero) - pomocný bitový příznak určuje zda výsledek poslední operace byl nulový |
|||
==Instrukční sada== |
==Instrukční sada== |
||
Řádek 35: | Řádek 48: | ||
** EX OP1, OP2 - vymění data |
** EX OP1, OP2 - vymění data |
||
** CMP OP1, OP2 - porovnání bloků |
** CMP OP1, OP2 - porovnání bloků |
||
** REV DEST, SOURCE - převrací pořadí bajtů v bloku |
|||
* Vnější zařízení |
* Vnější zařízení |
||
** IN PORT, DEST - načte data ze vstupu |
** IN PORT, DEST - načte data ze vstupu |
||
Řádek 45: | Řádek 57: | ||
! Kód !! Popis |
! Kód !! Popis |
||
|- |
|- |
||
| < |
| <code>COPY (DEST), (SOURCE)</code> || Kopie bajtu z adresy SOURCE na DEST |
||
|- |
|- |
||
| < |
| <code>COPY (DEST), 0</code> || Nastavení bajtu na adrese SOURCE na hodnotu 0 |
||
|- |
|- |
||
| < |
| <code>COPY ((DEST)), 0</code> || Nastavení bajtu na adrese SOURCE na hodnotu 0 |
||
|- |
|- |
||
| < |
| <code>COPY (DEST):10, (SOURCE):10</code> || Kopie bloku 10 bajtů vzestupně |
||
|- |
|- |
||
| < |
| <code>COPY (DEST):10-, (SOURCE):10-</code> || Kopie bloku 10 bajtů sestupně. |
||
|- |
|- |
||
| < |
| <code>COPY (DEST):10+, (SOURCE):10-</code> || Kopie bloku 10 bajtů s převrácením pořadí |
||
|- |
|||
| <code>COPY (DEST):10, (SOURCE):2</code> || Kopie bloku 2 bajtů do bloku 10 bajtů, blok 2 bajtů se opakuje |
|||
|- |
|||
| <code>COPY (DEST):10, 1</code> || Nastavení bloku 10 bajtů na hodnotu 1 |
|||
|- |
|||
| <code>COPY 0, 1</code> || Kopírování dat do konstanty nic neprovede |
|||
|- |
|||
| <code>ADD (DEST):10, 1</code> || Přičtení hodnoty 1 do jednotlivých bajtů v bloku 10 bajtů |
|||
|- |
|||
| <code>ADD (DEST):10, 1:10</code> || Přičtení hodnoty 1 do prvního bajtu v cílovém bloku |
|||
|- |
|||
| <code>SHR (DEST):10, (SOURCE):10</code> || Bitový posun bloku SOURCE doprava a zápis výsledku do bloku DEST |
|||
|} |
|} |
||
Řádek 80: | Řádek 104: | ||
Tento systém lze rozšířit mimo LD, IN, OUT, CP i na další instrukce jako AND, OR, XOR, EX, SHL, SHR, INC, DEC, ADD, SUB, aj. |
Tento systém lze rozšířit mimo LD, IN, OUT, CP i na další instrukce jako AND, OR, XOR, EX, SHL, SHR, INC, DEC, ADD, SUB, aj. |
||
Na příkladu instrukcí LDIR, LDDR lze pozorovat možné úpravy: |
|||
* Zdroj může být také konstantní hodnota což lze použít jako instrukci SET |
|||
* Lze parametricky měnit směr inkrementace/dekrementace zdroje a cíle. Pak mohou vzniknout čtyři kombinace: |
|||
** SOURCE+ DEST+: přímá kopie, nutno použít při posunu překrývajícího se bloku směrem nahoru |
|||
** SOURCE+ DEST-: převrácená kopie, nelze použít pro převrácení překrývajícího se bloku |
|||
** SOURCE- DEST+: převrácená kopie, nelze použít pro převrácení překrývajícího se bloku |
|||
** SOURCE- DEST-: přímá kopie, nutno použít při posunu překrývajícího se bloku směrem dolů |
|||
* Incrementaci/dekrementaci lze nahradit přičtením/odečtením a tedy umožnit větší krok než 1 |
|||
* Pokud umožníme zdroji a cíli odlišné délky, pak mohou nastat tři kombinace |
|||
** SOURCE > DEST: ze zdroje se zkopíruje jen část odpovídající délce cíle |
|||
** SOURCE = DEST: cílový blok je přesnou kopií zdrojového |
|||
** SOURCE < DEST: zdrojový blok je do cílového zkopírován vícekrát za sebou |
Verze z 16. 5. 2012, 07:46
Koncept
- Je použit lineárně adresovatelný paměťový prostor, každý buňka je velikosti Bajt
- U všech operací, kde je to žádoucí, jsou podporovány blokové operace
- Instrukce mají až dva parametry a každý z nich může být definován jako blok (adresa + délka) nebo hodnota
- U každého bloku může být definováno zda inkrementovat vzestupně nebo sestupně
Adresování
- n - konstanta n
- (n) - proměnná, hodnota na adrese n. lze použít jako registry v paměti
- ((n)) - proměnný ukazatel na proměnnou, hodnota na adrese určené hodnotou na adrese n
Registry
- PC (Program Counter) - určuje aktuální pozici vykonávané instrukce. Automaticky se inkrementuje vzestupně.
- SP (Stack Pointer) - Ukazatel vrcholu zásobníku. Je využíván zásobníkovými instrukcemi.
- C (Carry) - pomocný bitový příznak určuje přetečení rozsahu poslední operace
- Z (Zero) - pomocný bitový příznak určuje zda výsledek poslední operace byl nulový
Instrukční sada
- Aritmetické
- ADD DEST, OP1, OP2
- SUB DEST, OP1, OP2
- MUL DEST, OP1, OP2
- DIV DEST, OP1, OP2
- MOD DEST, OP1, OP2
- Logické
- Bitové
- SHL DEST, SOURCE
- SHR DEST, SOURCE
- OR DEST, OP1, OP2
- AND DEST, OP1, OP2
- XOR DEST, OP1, OP2
- Řízení běhu
- NOP - žádná operace
- JP ADDR
- JR ADDR
- Zásobník
registr SP
- PUSH SOURCE - vloží data na zásobník
- POP DEST - načte data ze zásobníku
- CALL
- RET
- Přesuny
- COPY DEST, SOURCE - kopíruje data
- EX OP1, OP2 - vymění data
- CMP OP1, OP2 - porovnání bloků
- Vnější zařízení
- IN PORT, DEST - načte data ze vstupu
- OUT PORT, SOURCE - zapíše data na výstup
Příklady
Kód | Popis |
---|---|
COPY (DEST), (SOURCE) |
Kopie bajtu z adresy SOURCE na DEST |
COPY (DEST), 0 |
Nastavení bajtu na adrese SOURCE na hodnotu 0 |
COPY ((DEST)), 0 |
Nastavení bajtu na adrese SOURCE na hodnotu 0 |
COPY (DEST):10, (SOURCE):10 |
Kopie bloku 10 bajtů vzestupně |
COPY (DEST):10-, (SOURCE):10- |
Kopie bloku 10 bajtů sestupně. |
COPY (DEST):10+, (SOURCE):10- |
Kopie bloku 10 bajtů s převrácením pořadí |
COPY (DEST):10, (SOURCE):2 |
Kopie bloku 2 bajtů do bloku 10 bajtů, blok 2 bajtů se opakuje |
COPY (DEST):10, 1 |
Nastavení bloku 10 bajtů na hodnotu 1 |
COPY 0, 1 |
Kopírování dat do konstanty nic neprovede |
ADD (DEST):10, 1 |
Přičtení hodnoty 1 do jednotlivých bajtů v bloku 10 bajtů |
ADD (DEST):10, 1:10 |
Přičtení hodnoty 1 do prvního bajtu v cílovém bloku |
SHR (DEST):10, (SOURCE):10 |
Bitový posun bloku SOURCE doprava a zápis výsledku do bloku DEST |
Inspirace
Inspirováno instrukční sadou CPU Z80 a blokovými instrukcemi LDIR, LDDR, INIR, INDR, OTID, OTDR, CPIR, CPDR. Tyto instrukce umožňovaly efektivnější vykonávání blokových operací.
Například instrukci LDIR lze zapsat jako:
LOOP: LDI DEC BC JR NC, LOOP
nebo
LOOP: LD A, (HL) LD (DE), A INC HL INC DE DEC BC JR NC, LOOP
Tento systém lze rozšířit mimo LD, IN, OUT, CP i na další instrukce jako AND, OR, XOR, EX, SHL, SHR, INC, DEC, ADD, SUB, aj.
Na příkladu instrukcí LDIR, LDDR lze pozorovat možné úpravy:
- Zdroj může být také konstantní hodnota což lze použít jako instrukci SET
- Lze parametricky měnit směr inkrementace/dekrementace zdroje a cíle. Pak mohou vzniknout čtyři kombinace:
- SOURCE+ DEST+: přímá kopie, nutno použít při posunu překrývajícího se bloku směrem nahoru
- SOURCE+ DEST-: převrácená kopie, nelze použít pro převrácení překrývajícího se bloku
- SOURCE- DEST+: převrácená kopie, nelze použít pro převrácení překrývajícího se bloku
- SOURCE- DEST-: přímá kopie, nutno použít při posunu překrývajícího se bloku směrem dolů
- Incrementaci/dekrementaci lze nahradit přičtením/odečtením a tedy umožnit větší krok než 1
- Pokud umožníme zdroji a cíli odlišné délky, pak mohou nastat tři kombinace
- SOURCE > DEST: ze zdroje se zkopíruje jen část odpovídající délce cíle
- SOURCE = DEST: cílový blok je přesnou kopií zdrojového
- SOURCE < DEST: zdrojový blok je do cílového zkopírován vícekrát za sebou