Transcript bA bB A/S_op F bC Mem IAa BPAbSD c0123aLR Fcn GiPAmDdSsD

コンピュータアーキテクチャ
第 12 回
1
各種メモリ・レジスタ間命令

COMETⅡの命令の分類
–
–
–
–
–
–
–

ロード，ストア，ロードアドレス命令 ：LD, ST, LAD
算術，論理演算命令：ADDA, ADDL, SUBA, SUBL, AND, OR, XOR
比較演算命令： CPA, CPL
シフト演算命令： SLA, SRA, SLL, SRL
分岐命令： JPL, JMI, JNZ, JZE, JOV, JUMP
スタック操作命令： PUSH, POP
コール，リターン命令： CALL, RET
今回の内容
– LAD命令の実行制御


–
–
–
–
共通の実効アドレス計算状態に推移しない
実際にはメモリにアクセスしない
SLA命令の実行制御
JPL命令の実行制御
PUSH・POP命令の実行制御
2
CALL・RET命令の実行制御．．． PUSH・POP命令に類似
*
ロードアドレス命令の実行制御状態
*
*
3
制御信号生成
回路における
ロードアドレス
命令の処理
*
*
*
ロードアドレス命令の制御
命令の例： LAD GR0,#****,GR1
bA bB
A/S_op
F
bC
Mem
IAa BPAbSD c0123aLR Fcn GiPAmDdSsD srw
Dec-Lad:
; if Lad = 1
then GRA←MDR+GRB
*
5
シフト命令の実行概念
SLA GR1,#****,GR2
*
ただし，現在の主流はバレルシフタ（１ステップで任意ビットシフト）
6
制御信号生成
回路における
SLA 命令の処理
シフト演算命令の制御
命令の例： SLA GR1,#0003 (クロックサイクル Sla0)
*
*
*
*
bA bB
A/S_op
F
bC
Mem
IAa BPAbSD c0123aLR Fcn GiPAmDdSsD srw
Sla0:
; SNC←-MAR
*
8
シフト演算命令の制御信号生成回路
命令の例： SLA GR1,#0003 (クロックサイクル Sla0)
*
9
シフト演算命令の制御
命令の例： SLA GR1,#0003 (クロックサイクル Sla1)
*
bA bB
A/S_op
F
bC
Mem
IAa BPAbSD c0123aLR Fcn GiPAmDdSsD srw
Sla1:
;
*
*
If SNC <> 0
then {GRA←Sla(GRA),
SNC←SNC+1,Sla1}
10
シフト演算命令の制御信号生成回路
命令の例： SLA GR1,#0003 (クロックサイクル Sla1)
*
11
演習問題 12.1
前述のシフト演算命令 SLA GR1,#0003 の実行
ステップのタイムチャートを示せ．
12
分岐命令の制御信号生成回路
命令の例： JPL #****,GRB (クロックサイクル Jpl0)
bA bB
A/S_op
F
bC
Mem
IAa BPAbSD c0123aLR Fcn GiPAmDdSsD srw
Jpl0:
*
; if (SF=0)AND(ZE=0)
then PR←MAR
13
演習問題 12.2
JPL 命令の実行ステップのタイムチャートを示せ．
ただし，実行時の SF および ZF の値はともに 0 で
あるとする．
14
プッシュ命令の制御信号とデータの流れ(1)
（実効アドレス計算のサイクル Dec-Ea は省略）
bA bB
A/S_op
F
bC
Mem
IAa BPAbSD c0123aLR Fcn GiPAmDdSsD srw
Push0:
*
; SDR←MAR, SP←SP-1
15
プッシュ命令の制御信号とデータの流れ(2)
bA bB
A/S_op
F
bC
Mem
IAa BPAbSD c0123aLR Fcn GiPAmDdSsD srw
Push1:
*
; mem(SP)←SDR
16
POP命令の実行制御状態
*
*
17
ポップ命令の制御信号とデータの流れ(1)
bA bB
A/S_op
F
bC
Mem
IAa BPAbSD c0123aLR Fcn GiPAmDdSsD srw
Dec-Pop0:
*
; if POP = 1
then {SDR←mem(SP),
18
SP←SP+1}
ポップ命令の制御信号とデータの流れ(2)
bA bB
A/S_op
F
bC
Mem
IAa BPAbSD c0123aLR Fcn GiPAmDdSsD srw
Pop1:
*
; GRA←SDR, PR←PR+1
*
19
ポップ命令の実行ステップの
タイムチャート
*
bA
IAa
Dec-Pop0:000
Pop1:000
bB
BPAbSD
000010
000001
A/S_op
c0123aLR
10111000
00010000
F
Fcn
000
000
bC
GiPAmDdSsD
0000000111
1110000000
Mem
srw
110;
000;
20
コール命令（CALL命令）の制御信号
プッシュ命令（PUSH命令）に類似
PUSH命令の制御信号
bA
IAa
Push0: 000
Push1: 000
bB
BPAbSD
001000
000000
A/S_op
c0123aLR
00010000
00000000
F
Fcn
000
000
bC
GiPAmDdSsD
0000001101
0000000000
Mem
srw
000 ; SDR←MAR, SP←SP-1
101 ; mem(SP)←SDR
F
Fcn
000
000
bC
GiPAmDdSsD
0000001101
0010000000
Mem
srw
000 ; SDR←PR, SP←SP-1
101 ; mem(SP)←SDR, PR←MAR
CALL命令の制御信号
bA
IAa
Call0: 000
Call1: 000
bB
BPAbSD
010000
001000
A/S_op
c0123aLR
00010000
00010000
*
*
21
RET命令の実行制御状態
*
*
22
リターン命令（RET命令）の制御信号
ポップ命令（POP命令）に類似
POP命令の制御信号
bA bB
A/S_op
F
bC
Mem
IAa BPAbSD c0123aLR Fcn GiPAmDdSsD srw
Dec-Pop0: 000 000010 10111000 000 0000000111 110 ; if POP = 1 then
{SDR←mem(SP), SP←SP+1}
Pop1:000 000001 00010000 000 1110000000 000 ; GRA←SDR, PR←PR+1
RET命令の制御信号
bA bB
A/S_op
F
bC
Mem
IAa BPAbSD c0123aLR Fcn GiPAmDdSsD srw
Dec-Ret0: 000 000010 10111000 000 0000000111 110 ; if RET = 1 then
{SDR←mem(SP), SP←SP+1}
Ret1:000 000001 00010000 000 0010000000 000 ; PR←SDR
*
*
23
演習問題 12.3
RET 命令の実行ステップのタイムチャートを示せ．
24