Struktura procesora i masinsko programiranje Flashcards

1
Q

Struktura procesora?

A

Gradivni elementi procesora:
• Aritmetičko-logička jedinica (ALU) – čine je logička kola čija je funkcija manipulacija nad
podacima
• Upravljačka (kontrolna) jedinica – čine je logička kola koja koordinišu aktivnosti procesora
• Registarska jedinica – sastoji se iz registra koji služe za privremeno pamćenje podataka u okviru
procesora
U svrhu razmene podataka, procesor i glavna memorija koriste grupe električnih provodnika
koje se zovu magistrala. Preko magistrale, procesor čita podatke iz glavne memorije zadavanjem
odgovarajuće memorijske adrese zajedno sa upravljačkim podacima koji govore o tome da iz memorije
treba da se obavi čitanje za zadate adrese. Na sličan način procesor upisuje u glavnu memoriju tako što
zadaje odgovarajuću memorijsku adresu, kao i podatak koji se upisuje, zajedno sa upravljačkim
podacima koji govore o tome da u memoriju treba da se obavi upis primljenog podataka za zadatu
adresu

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Koji su registri specijalne namene? i koja je njihova uloga?

A

U registre specijalne namene spadaju:
• brojač naredbi – postoji da bi upravljačka jedinica u svakom trenutku imala informaciju o adresi
sledeće naredbe koja će se izvršavati u okviru procesora
• adresni registar memorije – da bi se neki sadržaj (instrukcija ili podatak) pročitao iz memorije ili
upisao u memoriju potrebno je da se adresa memorijske lokacije sadržaja upiše u ovaj registar
• registar naredbi - da bi naredba mogla izvršavati neku mašinsku operaciju ona se smešta u ovaj
registar
• prihvatni registar – registar u koji se smešta podatak koji treba da se upiše u memoriju, ili
podatak koji je upravo pročitan iz memorije
• registar stanja – sastoji se iz ćelija od kojih je svaka jednobitni registar. One ukazuju na stanje
procesora posle izvršenja nekih operacija, i tada se postavljaju na vrednosti nula ili jedan
U adresni registar memorije se upisuje adresa memorijske lokacije podatka, a u prihvatni registar se
upisuje sam podatak.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Za sta su namenjeni registri opste namene?

A

Регистри опште намене могу имати различите
намене па се могу користити за привремено
чување операнада у процесору, за адресирање
операнада у меморији, као учесници у
операцијама, итд.
Број ових регистара у процесорима се креће од
8 до 64.
Савремени процесори имају најчешће 32
регистра опште намене

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Objasniti ulogu registra stanja? i dati primer nekoh flag-ova ovog registra?

A

Registar stanja – sastoji se iz ćelija od kojih je svaka jednobitni registar. One ukazuju na stanje
procesora posle izvršenja nekih operacija, i tada se postavljaju na vrednosti nula ili jedan. Ovaj registar
takođe se naziva i status registar jer ukazuje na status procesora nakon izvršene operacije. Neki od bitova
koji se koriste u ovu svrhu i ukazuju na stanja koja su nastala nakon izvršenja određenih operacija:
• N (negative) – bit koji se postavlja na 1, ako je rezultat operacije negativan, a u suprotnom je 0
• Z (zero) – bit koji se postavlja na 1, ako je rezultat operacije nula
• C (carry) – bit koji se postavlja na 1, ako je došlo do pojave prenosa prilikom izvršenja operacije
• V (overflow) – bit koji se postavlja na 1, ako je došlo do prekoračenja prilikom izvršenja operacije

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Navesti osnovne karakteristike mašinskog koda.?

A

Mašinska naredba (valjda je to mašinski kod) treba da sadrži informacije neophodne za
izvršenje jedne operacije. To su: kod operacije, informacija o operandima nad kojima se izvršava
operacija, informacija o mestu smeštanja rezultata primene operacije i informacija o sledećoj naredbi
na koju treba preći.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Navesti razliku izmedju masinskog i asemblerskog jezika?

A

posto je masinski jezik tezak i sklon greskama , asemblerski sve to zamenjuje i kog njega umesto binarnih instrukcija koriste se simbolicke oznake.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Struktura masinske naredbe?

A

Наредба рачунара (инструкција) представља
код који садржи информације неопходне за
управљање извршењем једне машинске
операције.
Она треба да садржи следеће информације:
ознаку (код) операције која треба да се изврши,
информацију о операндима над којима се извршава
операција,
адресу где треба сместити резултат примене
операције,
информацију о следећој наредби на коју треба прећи
после завршетка текуће наредбе

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Koja su dva osnovna dela masinske naredbe?

A

Два основна дела машинске наредбе су:
-код операције - део којим се означава
операција коју треба извршити,
-адресни део - део у коме се специфицира
начин како и одакле треба узети операнде и
где сместити резултат.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Nabrojati kategorije masinskih naredbi?

A

-Naredbe za prenos podataka – sastoje se iz naredbi koje zahtevaju prenos podataka sa jedne
lokacije na drugu

15
LD Ri ad (Pri izvršenju ove naredbe prethodni sadržaj registra se briše, a sadržaj memorijske lokacije
sa adresom ad se ne menja. LD = LOAD
• Aritmetičko-logičke naredbe – sastoje se iz naredbi koje izvršavaju aritmetičke operacije, logičke
operacije i operacije za pomeranje
ADD Ri, Rj, Rk (Dejstvo ove naredbe je da se novi sadržaj registra Ri dobija sabiranjem sadržaja
registra Rj i sadržaja registra Rk)
• Naredbe za upravljanje tokom izvršenja programa – skup naredbi koje upravljaju tokom izvršenja
programa, a ne bavi se manipulacijom podataka
J ad
• Ulazno-izlazne naredbe – ulaznom naredbom se nalaže čitanje podataka sa nekog perfernog
(ulaznog) uređaja u neki registar procesora, a izlaznom naredbom se nalaže slanje podataka iz
nekog registra procesora na periferni (izlazni) uređaj.
IN ri, dev (dev je adresa ulaznog uređaja)
OUT Ri, dev (dev je adresa izlaznog uređaja)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Sta je adresnost racunara?

A

Број адреса које се наводе у наредби

назива се адресност рачунара.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Objasniti troadresne racunare?

A

Уколико после извршења једне наредбе рачунар узима
следећу наредбу из локације са следећом по реду
адресом, кажемо да се наредбе извршавају тзв.
природним редоследом, тј. оним редоследом којим су
записане у меморији.
Ако се наредбе извршавају природним редоследом
престаје потреба за адресом A4 у наредби, али је
потребно увести у процесор један посебан регистар који
ће служити за памћење адресе следеће наредбе
програма која ће се извршити.
Тај регистар служи за управљање током извршења
наредби програма а назива се бројач наредби или
програмски бројач.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Dvoadresni racunari?

A

Број адреса може се смањити још за једну ако
се задржи програмски бројач и усвоји принцип
да се једно од три поља за адресе изостави а да
се адреса резултата у наредби подразумева
имплицитно.
Адресе A1 и A2 представљају адресе операнада
над којима се извршава операција. Добијени
резултат увек се смешта по адреси A1 (или A2)
при чему се претходни садржај те локације, тј.
први операнд, уништава.
Наредба са оваквом структуром назива се
двоадресна наредба а рачунар који има такве
наредбе назива се двоадресни рачунар.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Jednoadresni racunari?

A

У процесор се уводи посебан регистар,
акумулатор, који има двоструку улогу:
у њему се чува први операнд,
у њега се смешта резултат примене операције.
Адреса A1 представља адресу другог операнда.
Наредба се оваквом структуром назива се
једноадресна наредба а рачунар који има такве
наредбе назива се једноадресни рачунар.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Primer sve vrste adresnosti?

A

-Troadresni format :

ADD R1,R2,R3 ; R1

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Koje vrste masinskih naredbi postoje?

A
наредбе за пренос података 
аритметичко-логичке наредбе:
а) аритметичке наредбе, 
б) логичке наредбе, 
в) наредбе за померање. 
наредбе за управљање током извршења програма:
а) наредбе за гранање, 
улазно-излазне наредбе
остале наредбе
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Ciklus izvrsenja naredbe?

A
Процесор извршава сваку 
наредбу програма у две 
сукцесивне фазе:
фази припреме или позивања 
наредбе,
фази извршења наредбе.
Фаза припреме претходи фази 
извршења и оне се циклички 
мењају према дијаграму.
У блоку HALT проверава се 
крај извршења програма
17
Q

Akcije u fazi pripreme naredbe?

A

Прибављање инструкције - на основу адресе која се
налази у регистру бројачу наредби, контролна јединица
налаже прибављање инструкције из меморије и врши
њено смештање у регистар наредби. Тада се врши и
повећање вредности бројача наредби који сада садржи
адресу наредбе која ће следећа да се прибави из
меморије (у следећем инструкционом циклусу)
Декодирање инструкције - контролна јединица
проверава текућу инструкцију у регистру наредби, у
оквиру чега испитује код операције, као и који начин
адресирања се користи приликом прибављања
операнада

18
Q

Faza izvrsenja naredbe?

A

Фаза извршења наредбе за већину наредби састоји се
обично од следећих подфаза:
Узимање (позивање, читање) операнада из оперативне
меморије,
Извршење операције у аритметичко логичкој јединици,
Смештање добијеног резултата у акумулатор, неки други
регистар процесора или одређену локацију оперативне
меморије.

19
Q

Sta je princip prototocnosti?

A

Protočnost se primenjuje u situacijama kada treba izvršiti veći broj radnji koje prolaze kroz iste
faze tokom svog izvršenja. Bez uvođenja protočnosti, procesor izvršava samo jednu instrukciju u
jednom trenutku. Kod savremenih procesora uvodi se princip protočnosti koji omogućava da se u
procesoru izvršava više od jedne instrukcije istovremeno.
Kako instrukcija prolazi kroz protočni sistem, hardver svakog stepena obavlja određeni tip
obrade koji predstavlja jednu fazu u izvršenju. Tako na primer, dok teče jedna faza izvršenja tekuće
instrukcije, istovremeno se može obavljati neka druga faza naredne instrukcije. Faze u izvršenju
instrukcije ne moraju trajati isti period vremena. Zbog toga se vrši dalja podela svake od ovih faza na
akcije sa ciljem da one budu vremenski izbalansirane i da se veći broj akcija izvršava istovremeno. Za
procesore koji podržavaju ovakav način izvršenja mašinskih instrukcija kažemo da poseduje
višestepenu protočnost. Dobre performanse kod protočne obrade posižu se zahvaljujući paralelizmu
koji se postiže istovremenom obradom nekoliko instrukcija od kojih se svaka izvršava u različitom

20
Q

Objasniti razliku izmedju racunara kod koga je uvedena prototocnos i kod koga nije?

A

Bez uvođenja protočnosti procesor izvršava samo jednu instrukciju u jednom trenutku. Kod
procesora kod koga je uvedena protočnost omogućeno je da se u procesoru izvršava više od jedne
instrukcije istovremeno. Samim tim, vreme koje je potrebno za izvršenje svih instrukcija je znatno
kraće.

Sa prve slike se može zaključiti da u ovom slučaju vreme potrebno za izvođenje sve 3 radnje traje 8 sati,
a sa druge slike se može zaključiti da je vreme potrebno za izvođenje sve 4 radnje skraćeno i iznosi 3,5 sata.