1. Намалювати тракт даних мікроархітектури віртуальної машини іjvm. Пояснити призначення і його функціонування.

Т ракт даних – частина ЦП,що складається з АЛП. Тракт даних управляє рухом даних, та їх обробкою.

Він має в собі ряд 32-розряних регістрів (PC,SP,MDR)

Зміст більшості регістрів пере-

дається на шину В. Вихідний сигнал АЛП запускає схему зсуву, а потім шину С.

Значення з шини С може записуватися в один або кілька регістрів одночасно.

Його функціонування залежить від ліній управління. В ньому є 6 ліній управління АЛП. З них F_u і р! служать для визначення операції, ENА і ENB - для дозволу вхідних

сигналів А і В відповідно, 1NVA - для інверсії лівого входу і INC – інкременту результату.

АЛП містить 2 входи для даних: лівий (А) і правий (В). З лівим пов'язаний регістр тимчасового зберігання Н. З правим пов'язана шина В, в яку можуть надходити значення з одного з дев'яти джерел, що показано за допомогою дев'яти сірих стрілок, дотичних до шини.

2. Пояснити що таке мікрокоманда іjvm. Дати опис формату мікрокоманд віртуальної машини Java.

М ікрокоманда - код однієї чи кількох мікрооперацій, виконуваних протягом одного елементарного такту роботи. Для управління трактом даних потрібно 29 сигналів, значення цих сигналів управління оприділяє операціє для одного циклу тракту даних. Всі команди починаються з коду операції в 1 байт.

У деяких командах за кодом операції слідує другий байт. Це може бути індекс, константа або індикатор типу даних. Третій формат по суті такий ж, як і другий, тільки замість 8-бітної константи там присутній 16-бітова константа (як, наприклад, у команд WIDE ILOAD або GOTO). Формат 4 для команди IINC.Формат 5 для команди MULTINEWARRAY, яка створює багатовимірнийний масив «в масиві». Формат 6 для команди INVOKEINTERFACE, яка викликає процедуру при певних обставинах. Формат 7 для команди WIDE IINC, щоб забезпечити 16-бітний індекс і 16-бітову константу. Формат 8 для команд WIDE GOTO і WIDE JSR, щоб переходи на великі відстані в пам'яті . Останній формат використовується тільки двома командами, для реалізації оператора мови Java switch. Таким чином, всі команди JVM, за винятком восьми особливих команд, використовують прості і короткі формати 1, 2 і 3.

3. Пояснити що таке старший біт і призначення бітів n і z.

Старший біт – це лівий крайній біт, часто він несе деяке спеціальне значення. А тепер пояснимо, навіщо потрібні

тригери N і Z. Справа в тому, що після наростаючого фронту сигналу (і аж до заднього фронту) шина В більше не запускається, тому вихідні сигнали АЛП вже не можуть вважатися правильними. Збереження прапорів стану АЛУ регі-

страх N і Z робить правильні значення стабільними і доступними для обчиcлення регістру МРС, незалежно від того, що відбувається навколо АЛП.

4. Яке призначення регістра sp і які значення він набуває?

Р егістр SP, як і LV вказує на ділянки пам’яті стеку,початок якого вказується регістром LV. SP, вказує на старше слово локальних змінних процедури А. Якщо значення регістра LV

дорівнює 100, а слова складаються з 4 байтів, то значення SP буде 108. Для звернення до

змінної потрібно обчислити її зсув від адреси LV. Структура даних між LV і SP (включаючи обидва зазначених слова) називається фреймом локальних змінних.