OSNOVI RACUNARSKE TEHNIKE 1

1
OSNOVI RACUNARSKE TEHNIKE 1

• INSTRUKCIJE I NACINI ADRESIRANJA
• 10

2
Instrukcije za prenos podataka

• Prenos podataka izmedu registara
• Najveca brzina izvodenja u odnosu na ostale
  instrukcije prenosa
• Instrukcije su krace od ostalih
• Nekada instrukcija ima samo polje koda operacije
• TAB ( A ? B )
• TBA ( B ? A )
• U nekim instrukcijama se eksplicitno ukazuje na
  registre koji ucestvuju u prenosu preko njihovih
  adresa)
• MOV A, E ( E ? A )

3
Instrukcije za prenos podataka

• Prenos podataka izmedu memorije i registara
• Prenos podataka iz memorije u neki od CPU
  registara (LOAD)
• Prenos podataka iz nekog od CPU registara u
  memoriju (STORE)
• Jedinstven tip instrukcije (MOVE) (Intel)
• MOVE x, y (y ( source) ? x (destination)
• Mogucnost prenosa bloka podataka (Z80)
• Mogucnost istovremenog kopiranja sadržaja više
  registara u memoriju (MC 68020)
• 
  

4
Instrukcije za prenos podataka

• Operacije sa stek-om
• Smeštanje podataka na stek (PUSH)
• SP se inkrementira
• Uzimanje podataka sa steka (POP)
• SP se dekrementira
• Primeri instrukcija za rad sa stekom (MC 6800)
• PSH A (sadržaj akumulatora A ? stek )
• PUL A (podatak sa steka ? akumulator A )
• PSH B (sadržaj akumulatora B ? stek )
• PUL B (podatak sa steka ? akumulator B )

5
Instrukcije za prenos podataka

• Ulazno-izlazne operacije
• Kod nekih procesora ( MC 68020, VAX )
  ulazno/izlazni prostor se posmatra kao memorija
• Svakoj U/I jedinici je pridružena jedna ili više
  memorijskih adresa
• Kod nekih procesora U/I operacije su odvojene od
  operacija sa memorijom
• Programski kontrolisan U/I prostor
• IN i OUT instrukcije
• Specijalni procesori (kanali) obavljaju
  ulazno/izlazne aktivnosti - IBM 370

6
Instrukcije za upravljanje tokom programa

• To su instrukcije koje omogucavaju promenu
  sadržaja brojaca naredbi (Program Counter)
• Ove instrukcije skrecu tok izvodenja programa
  bezuslovno ili uslovno
• Upravljacke instrukcije mogu da se podele na
• Instrukcije bezuslovnog skoka (jump) ili grananja
  (branch)
• Instrukcije uslovnog skoka ili grananja
• Specijalne upravljacke instrukcije za upravljanje
  potprogramima, prekidima i stanjima procesora

7
Instrukcije za upravljanje tokom programa

• Instrukcije bezuslovnog skoka
• Preusmeravaju tok izvodenja programa bez
  ispitivanja bilo kakvih uslova
• U PC se nalazi adresa memorijske lokacije na
  kojoj se nalazi sledeca instrukcija
• Ne preporucuje se cesta upotreba ovih
  instrukcija, jer mogu da dovedu do greške u
  izvršavanju programa

8
Instrukcije za upravljanje tokom programa

• Instrukcije uslovnog skoka ili grananja
• Omogucavaju skok (grananje) potprograma samo ako
  je prethodnom obradom ispunjen neki uslov
• Ne zna se unapred kojim ce putem krenuti dalje
  odvijanje programa
• Instrukcije se zasnivaju na testiranju pojedinih
  bita u registru stanja
• Instrukcije SKIP tipa testiraju uslov i preskacu
  prvu narednu instrukciju ako je uslov ispunjen

9
Instrukcije za upravljanje tokom programa

• 1. Primer za instrukciju uslovnog skoka
• instrukcija
• pocetak petlje
• telo petlje
• dekrementiraj registar i preskoci ako je 0
• skoci na pocetak petlje
• nastavak programa
• Ako uslov nije ispunjen program se vraca na
  pocetak petlje (vrti se u petlji)

10
Instrukcije za upravljanje tokom programa

• 2. Primer za instrukciju uslovnog skoka
• instrukcija
• pocetak petlje
• telo petlje
• dekrementiraj registar i preskoci ako je 0
• skoci na pocetak petlje
• nastavak programa
• Ako je uslov ispunjen program preskace jednu
  instrukciju i izlazi iz petlje

11
Instrukcije za upravljanje tokom programa

• Instrukcije za upravljanje potprogramima
• Potprogrami (subroutine, subprogram) su niz
  instrukcija koje predstavljaju celinu
• Potprogram može da se poziva više puta u toku
  izvršenja nekog programa
• Racunar pre upisa nove adrese u PC (koja
  predstavlja pocetnu adresu potprograma), sacuva
  tekuci sadržaj PC na steku
• Postoje dva tipa instrukcija za rad sa
  potprogramima
• Instrukcije za pozivanje potprograma (CALL)
• Instrukcije za povratak iz potprograma (RETURN)

12
Instrukcije za upravljanje tokom programa

• Otvoreni potprogram Zatvoreni potprogram
• GLAVNI PROGRAM GLAVNI PROGRAM

T O K P R O G R A M A
POCETAK PROGRAMA
POCETAK PROGRAMA
POTPROGRAM
POTPROGRAM
POZIV POTPROGRAMA
POCETAK


POTPROGRAM
POZIV POTPROGRAMA

KRAJ
POTPROGRAM
POZIV POTPROGRAMA
KRAJ PROGRAMA
KRAJ PROGRAMA
13
Instrukcije za upravljanje tokom programa

• Instrukcije za upravljanje prekidom
• Zahtevi za prekid (interrupt requests) su signali
  koji nastaju
• u samom procesoru
• u ulazno/izlaznoj jedinici ili
• u spoljašnjem okruženju (van racunarskog sistema)
• Kada se pojavi zahtev za prekid, tekuci program
  se prekida i prelazi na izvršavanje posebnog
  kontrolno upravljackog programa za obradu prekida
• Da bi mogao da se ostvari povratak u prekinuti
  program moraju da se cuvaju na steku
• Sadržaj programskog brojaca (PC)
• Sadržaj svih radnih registara u CPU koji ce
  koristiti program za obradu prekida

14
Instrukcije za upravljanje tokom programa

• Instrukcije za upravljanje prekidom
• Zahtev za prekid može da nastane bilo kada, bilo
  na kom mestu u programu i nije pod kontrolom
  programa

KORISNICKI PROGRAM
PROGRAM ZA OBRADU PREKIDA
POCETAK
TEKUCA INSTRUKCIJA
ZAHTEV ZA PREKID
NAREDNA INSTRUKCIJA
KRAJ
15
Instrukcije za upravljanje tokom programa

• Instrukcije za upravljanje prekidom
• Obradu prekida vrši program operativnog sistema
  koji se zove analizator prekida
• Analizator prekida bira program za obradu koji
  odgovara prekidu
• Pošto nisu svi prekidi podjednako važni za
  racunarski sistem, neki od njih mogu privremeno
  ili trajno da se sprece (maskiraju) pomocu
  instrukcija koje mogu da postavljaju masku, da je
  citaju i testiraju
• Na kraju svake rutine za obradu prekida nalazi se
  instrukcija za povratak iz prekida RT (Return
  from Interrupt)

16
Instrukcije za upravljanje tokom programa

• Instrukcije za upravljanje stanjima procesora
• Kod vecine racunara CPU može da se nade u nekom
  od sledecih stanja, pri cemu se stanja koja su
  data u paru uzajamno iskljucuju
• Neprivilegovanom / privilegovanom stanju
• Stanju spremnosti / stanju obrade
• Stanju zastoja (cekanja) / stanju obrade
• Stanju dozvoljenog prekida / stanju zabranjenog
  prekida
• U privilegovanom režimu može u potpunosti da se
  kontroliše rad racunara pomocu privilegovanih
  instrukcija koje ne mogu da se upotrebljavaju u
  korisnickom programu.

17
Nacini adresiranja

• Podacima se pristupa razlicitim nacinima
  adresiranja, koji su zadati u posebnom polju u
  formatu instrukcije

IMPLICITNO adresiranje
NEPOSREDNO adresiranje
adresiranje PRIMENOM BAZNIH REGISTARA
DIREKTNO adresiranje
FORMAT INSTRUKCIJE
adresiranje PRIMENOM SEGMENTNIH REGISTARA
RELATIVNO adresiranje
INDEKSIRANO adresiranje
INDIREKTNO adresiranje
18
Nacini adresiranja

• Implicitno adresiranje
• Sama instrukcija ( kod operacije ) odreduje
  fiksnu i nepromenjivu adresu operanda
• Neposredno adresiranje
• Polje adrese predstavlja sam operand
• Podatak se nalazi u memoriji na lokaciji koja
  neposredno sledi iza koda operacije
• Direktno adresiranje
• U polju operanda nalazi se fizicka adresa podatka
• Relativno adresiranje
• Adresa memorijske lokacije se odreduje u odnosu
  na tekuci sadržaj programskog brojaca (PC)

19
Nacini adresiranja

• Indeksirano adresiranje
• Na adresu podatka se dodaje sadržaj nekog indeks
  registra (dobija se efektivna adresa)
• Indirektno adresiranje
• U polju operanda se nalazi pokazivac adrese na
  memorijsku lokaciju u kojoj se nalazi adresa na
  kojoj je smešten podatak
• Adresiranje primenom segmentnih registara
• Fizicka adresa je podeljena na dve logicke, od
  kojih je jedna u polju operanda, a druga u
  segmentnom registru
• Korisnicki program može da menja sadržaj
  segmentnih registara

20
Nacini adresiranja

• Adresiranje primenom baznih registara
• Koristi se za pomeranje programa u okviru
  memorije kada programi koriste apsolutne adrese.
• Logicka adresa adresa koju vidi program
• Bazna adresa adresa koju je dodelio
  operativni sistem (nalazi se u
• baznom registru)
• Stvarna adresa logicka adresa bazna adresa
• Sadržaj baznog registra može da menja samo
  operativni sistem