- •Введение
- •1. Архитектура ЭВМ
- •1.1. Структура МПС
- •1.2. Основные понятия в архитектуре МПС
- •1.3. Архитектура фон Неймана
- •1.4. Гарвардская архитектура
- •1.5. Параллельная архитектура
- •1.6. Конвейерная архитектура
- •1.7. Суперскалярная архитектура
- •1.8. Архитектура VLIW
- •1.9. Архитектуры CISC, RISC
- •1.10.2. Язык Ассемблер
- •1.10.4. API функции
- •1.11. Сообщения Windows
- •1.12. Версии ассемблеров
- •1.12.1. Microsoft Macro Assembler (MASM)
- •1.12.2. Flat assembler (FASM)
- •1.12.3. NASM (Netwide Assembler)
- •1.12.4. Turbo Assembler (TASM)
- •1.12.5. GoAsm
- •1.13. Среды разработки
- •1.13.1. RadASM
- •1.13.2. WinAsm Studio
- •1.13.3. Easy Code
- •2. Представление данных в ЭВМ
- •2.1. Системы счисления и преобразования между ними
- •2.2. Форматы представления чисел
- •2.2.1. Форматы представления двоичных чисел
- •2.2.2. Формат с плавающей точкой
- •2.3. Типы адресаций операндов
- •2.4. Интерфейсы
- •2.4.1. Последовательный интерфейс RS-232C
- •2.4.2. Интерфейс параллельного порта
- •2.4.3. Инфракрасный интерфейс
- •2.4.4. Интерфейс Bluetooth
- •2.4.5. Интерфейс USB
- •2.4.6. Интерфейс IEEE 1394 - FireWire
- •2.4.7. Сопроцессоры
- •2.4.8. Система прерываний и исключений
- •2.4.9. Интерфейс JTAG
- •3. Архитектура CISC от Intel
- •3.1. Введение
- •3.2. Микроархитектура Intel
- •3.2.1. Микроархитектура Р6
- •3.2.2. Микроархитектура NetBurst
- •3.2.3. Микроархитектура Pentium 4
- •3.2.4. Микроархитектура Intel Core
- •3.2.5. Микроархитектура Intel Core Duo
- •3.2.6. Микроархитектура Intel Nehalem
- •3.2.7. Микроархитектура Intel Sandy Bridge
- •3.2.8. Архитектура Haswell
- •3.2.9. Микроархитектура Intel Itanium
- •3.2.10. Микроархитектура Intel IA-64
- •3.3. Программная модель IA-32
- •3.3.1. Адресация памяти в IA_32
- •3.3.2. Наборы регистров
- •3.4. Целочисленный процессор
- •3.4.1. Регистры общего назначения (РОН)
- •3.4.2. Регистры флагов EFLAGS
- •3.4.3. Регистр указателя команд
- •3.4.4. Сегментные регистры
- •3.4.5. Управляющие регистры
- •3.4.6. Системные адресные регистры
- •3.4.7. Прямой и обратный порядок следования байтов
- •3.4.8. Виды адресации операндов в памяти
- •3.4.9. Цикл выполнения команды
- •3.4.10. Распределение адресного простраства
- •3.4.11. Образ программы в памяти.
- •3.4.12. Стек
- •3.5. Математический сопроцессор
- •3.6. MMX-технология
- •3.7. XMM технология
- •3.8.2. Классификация команд
- •3.8.3. Целочисленный процессор
- •3.8.4. Сопроцессор с плавающей точкой
- •3.8.5. Целочисленное MMX расширение
- •3.8.6. XMM расширение с плавающей точкой
- •3.9. Цикл трансляции, компоновки и выполнения
- •3.10. Ассемблер CISC
- •3.10.1. Введение
- •3.10.2. Средства программирования и отладки
- •3.11. Описание MASM
- •3.12. Структура программы на ассемблере
- •3.13. Типы данных
- •3.14. Макросредства
- •3.15. Директивы
- •4. Архитектура RISC
- •5. Архитектура VLIW
- •5.1. Архитектура вычислительных систем со сверхдлинными командами
- •5.2. Архитектура IA-64
- •5.3. Itanium
- •6. Многоядерные архитектуры
- •7.1.1. Основные параметры
- •7.1.2. Семейства
- •7.1.3. Описание выводов
- •7.1.4. Обзор архитектуры
- •7.1.5. Структура памяти
- •7.1.6. Режимы адресации
- •7.2. Ассемблер
- •7.2.1. Команды ассемблера
- •7.2.2. Директивы ассемблера
- •7.2.3. Выражения
- •7.3. ИСР AVR Studio
- •8.2. Архитектура F28x
- •8.3. Инструментальные средства разработки ПО
- •8.4. Ассемблер
- •8.5. Команды ассемблера
- •8.5.1. Операции с регистрами XAR0-XAR7
- •8.5.2. Операции загрузки регистра DP
- •8.5.3. Операции с регистром SP
- •8.5.4. Операции с регистрами AX (AH, AL)
- •8.5.5. Операции с регистрами ACC
- •8.5.6. Операции с регистрами P или XT
- •8.5.7. Операции прямого доступа к памяти
- •8.5.8. Операции ввода вывода
- •8.5.9. Операции с памятью программ
- •8.5.10. Операции ветвления, вызова, возврата
- •8.5.11. Математические
- •8.5.12. Ветвления
- •8.5.13. Основные инструкции для работы с регистрами
- •8.5.14. Основные команды для работы с вещественными числами
- •8.6. Листинги программ
- •8.7. Формат объектного файла
- •8.8. Директивы ассемблера
- •8.8.1. Разделы
- •8.8.2. Константы
- •8.8.3. Выравнивания
- •8.8.4. Листинг
- •8.8.5. Файлы
- •8.8.6. Условная трансляция
- •8.8.7. Структуры
- •8.8.8. Символы во время трансляции
- •8.8.9. Разные директивы
- •8.9. Макроязык и макрокоманды
- •8.10. Компоновщик
- •8.11. Архиватор
- •8.12. Абсолютный листер
- •8.13. Листер перекрестных ссылок
- •8.14. Утилита 16-ричного преобразования
- •8.15. Согласование заголовочных C/C++ файлов с ассемблером
- •8.16. ИСР Code Composer Studio (CCS)
- •9.1. Архитектура VelociTI
- •9.2. Структура и состав ЦСП С6x
- •9.3. Средства разработки ЦСП С6x
- •9.4. Ассемблер ЦСП С6x
- •9.5. Команды ассемблера
- •9.5.1. Основные команды для работы с целыми числами
- •9.5.2. Основные команды для работы с вещественными числами
- •9.6. Константы
- •9.7.2. Условные выражения
- •9.7.3. Законные выражения
- •9.8. Листинги
- •9.9. Листинги программ
- •9.9.1. Листинг перекрестных ссылок
- •9.10. Директивы ассемблера
- •9.10.1. Директивы, которые определяют разделы
- •9.10.2. Директивы, которые инициализируют константы (данные и память)
- •9.10.3. Директивы, которые выравнивают счетчик команд раздела (SPC)
- •9.10.4. Директивы, которые форматируют выходной листинг
- •9.10.5. Директивы, которые ссылаются на другие файлы
- •9.10.6. Директивы, которые допускают условную трансляцию
- •9.10.7. Директивы, которые определяют символы во время трансляции
- •9.11. Макроязык и макрокоманды
- •9.12. Компоновщик
- •9.13. Утилиты
- •9.13.1. Архиватор
- •9.13.2. Утилита 16-ричного преобразования
- •10.2. Встроенные платы для ЦСП ‘C6x
.LISTIF |
Старт листинга из условных блоков , в которых усло- |
Синоним .LFCOND |
вие не выполнено. |
.NOLISTIF |
Выключает листинг из условных блоков, в которых |
Синоним .SFCOND |
условие не выполнено. |
.LISTMACRO |
Старт лиситнга инструкций в макросах, которые гене- |
Синоним .XALL |
рируют коды или данные. |
|
Директива по умолчанию. |
.NOLISTMACRO |
Выключает листинг макросов |
Синоним .SALL |
|
.LISTMACROALL |
Старт листинга всех инструкций в макросах. |
Синоним .LALL |
|
.LISTALL |
Старт листинга всех инструкций. Комбинация .LIST, |
|
.LISTIF, LISTMACROALL |
PAGE [ [ [ [ длина] ], |
Определяет размер страницы листинга программного |
ширина] ] |
кода (длина и ширина). Если аргументов нет, то соз- |
|
дается пустая страница. |
PAGE + |
Увеличивает на 1 номер страницы листнга программ- |
|
ного кода. |
TITLE текст |
Определяет заголовок программного листинга. |
SUBTITLE текст |
Определяет подзаголовок программного листинга. |
Синоним SBTTL |
|
.TFCOND |
Переключает режим листинга из условных блоков. |
4. Архитектура RISC
RISC (Reduced Instruction Set Computer) – компьютер с сокращённым набором команд. RISC характеризуется следующими свойствами:
Фиксированная длина машинных инструкций (например, 32 бита) и простой формат команды.
Специализированные команды для операций с памятью — чтения или записи. Операции вида «прочитать-изменить-записать» отсутствуют. Любые операции «изменить» выполняются только над содержимым регистров (ар-
хитектура load-and-store).
Большое количество регистров общего назначения (32 и более).
Отсутствие поддержки операций вида «изменить» над укороченными типами данных — байт, 16-битное слово. Так, например, система команд DEC Alpha содержала только операции над 64-битными словами, и требовала
314
разработки и последующего вызова процедур для выполнения операций над байтами, 16- и 32-битными словами.
Отсутствие микропрограмм внутри самого процессора. То, что в CISC процессоре исполняется микропрограммами, в RISC процессоре исполняется как обыкновенный (хотя и помещённый в специальное хранилище) машинный код, не отличающийся принципиально от кода ядра ОС и приложений.
Типичные для RISC решения:
Спекулятивное исполнение. При встрече с командой условного перехода процессор исполняет (или, по крайней мере, читает в кэш инструкций) сразу обе ветви до тех пор, пока не окончится вычисление управляющего выражения перехода. Позволяет отказаться от простоев конвейера при условных переходах.
Переименование регистров. Каждый регистр процессора на самом деле представляет собой несколько параллельных регистров, хранящих несколько версий значения. Используется для реализации спекулятивного исполнения.
RISC процессор имеет повышенное быстродействие за счёт упрощения инструкций, чтобы их декодирование было более простым, а время выполнения — короче. Первые RISC процессоры даже не имели инструкций умножения и деления. Это также облегчает повышение тактовой частоты и делает более эффективной суперскалярность (распараллеливание инструкций между несколькими исполнительными блоками).
В первых архитектурах, причисляемых к RISC, большинство инструкций для упрощения декодирования имеют одинаковую длину и похожую структуру, арифметические операции работают только с регистрами, а работа с памятью идёт через отдельные инструкции загрузки (load) и сохранения (store). Эти свойства и позволили лучше сбалансировать этапы конвейеризации, сделав конвейеры в RISC значительно более эффективными и позволив поднять тактовую частоту.
Фокусирование на простых инструкциях и ведёт к архитектуре RISC, цель которой - сделать инструкции настолько простыми, чтобы они легко конвейеризировались и тратили не более одного такта на каждом шаге конвейера на высоких частотах.
Позднее было отмечено, что наиболее значимая характеристика RISC в разделении инструкций для обработки данных и обращения к памяти - обращение к памяти идёт только через инструкции load и store, а все прочие инструкции ог-
315