Najjednostavnija metoda upravljanja slijedom instrukcija:

Σχετικά έγγραφα
Najjednostavnija metoda upravljanja slijedom instrukcija:

18. listopada listopada / 13

Matematička analiza 1 dodatni zadaci

TRIGONOMETRIJSKE FUNKCIJE I I.1.

Računarska grafika. Rasterizacija linije

(P.I.) PRETPOSTAVKA INDUKCIJE - pretpostavimo da tvrdnja vrijedi za n = k.

radni nerecenzirani materijal za predavanja R(f) = {f(x) x D}

Strukture podataka i algoritmi 1. kolokvij 16. studenog Zadatak 1

MIKRORAČUNAR. Sl.1. - Sklop mikroračunara kao crna kutija

3.1 Granična vrednost funkcije u tački

STANDARDNA ARHITEKTURA MIKROPROCESORA

ELEKTROTEHNIČKI ODJEL

Računarska grafika. Rasterizacija linije

Trigonometrija 2. Adicijske formule. Formule dvostrukog kuta Formule polovičnog kuta Pretvaranje sume(razlike u produkt i obrnuto

1a. Von Neumannov model računala

STANDARDNA ARHITEKTURA MIKROPROCESORA

INTELIGENTNO UPRAVLJANJE

a M a A. Može se pokazati da je supremum (ako postoji) jedinstven pa uvodimo oznaku sup A.

PARCIJALNI IZVODI I DIFERENCIJALI. Sama definicija parcijalnog izvoda i diferencijala je malo teža, mi se njome ovde nećemo baviti a vi ćete je,

Ĉetverokut - DOMAĆA ZADAĆA. Nakon odgledanih videa trebali biste biti u stanju samostalno riješiti sljedeće zadatke.

Linearna algebra 2 prvi kolokvij,

Veleučilište u Rijeci Stručni studij sigurnosti na radu Akad. god. 2011/2012. Matematika. Monotonost i ekstremi. Katica Jurasić. Rijeka, 2011.

Osnovni primer. (Z, +,,, 0, 1) je komutativan prsten sa jedinicom: množenje je distributivno prema sabiranju

ZBIRKA POTPUNO RIJEŠENIH ZADATAKA

RIJEŠENI ZADACI I TEORIJA IZ

Kaskadna kompenzacija SAU

REKURZIVNE FUNKCIJE PRIRODOSLOVNO MATEMATIČKI FAKULTET MATEMATIČKI ODSJEK. Diplomski rad. Voditelj rada: Doc.dr.sc.

ORGANIZACIJA PREKIDNOG SISTEMA ZA MIKROPROCESOR M6800

Pismeni ispit iz matematike Riješiti sistem jednačina i diskutovati rješenja sistema u zavisnosti od parametra: ( ) + 1.

Sveučilište J.J. Strossmayera u Osijeku Odjel za matematiku. GRAĐA RAČUNALA (predavanja u ak. god /2006.)

Small Basic zadatci - 8. Razred

Numerička matematika 2. kolokvij (1. srpnja 2009.)

7. Mikroprogramiranje

PRIMJER 3. MATLAB filtdemo

IspitivaƬe funkcija: 1. Oblast definisanosti funkcije (ili domen funkcije) D f

UNIVERZITET U NIŠU ELEKTRONSKI FAKULTET SIGNALI I SISTEMI. Zbirka zadataka

INTEGRALNI RAČUN. Teorije, metodike i povijest infinitezimalnih računa. Lucija Mijić 17. veljače 2011.

Apsolutno neprekidne raspodele Raspodele apsolutno neprekidnih sluqajnih promenljivih nazivaju se apsolutno neprekidnim raspodelama.

numeričkih deskriptivnih mera.

Funkcije dviju varjabli (zadaci za vježbu)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA Zavod za elektroniku, mikroelektroniku, računalne i inteligentne sustave

III VEŽBA: FURIJEOVI REDOVI

M086 LA 1 M106 GRP. Tema: Baza vektorskog prostora. Koordinatni sustav. Norma. CSB nejednakost

2 tg x ctg x 1 = =, cos 2x Zbog četvrtog kvadranta rješenje je: 2 ctg x

( , treći kolokvij) 3. Na dite lokalne ekstreme funkcije z = x 4 + y 4 2x 2 + 2y 2 3. (20 bodova)

Riješeni zadaci: Nizovi realnih brojeva

( ) ( ) 2 UNIVERZITET U ZENICI POLITEHNIČKI FAKULTET. Zadaci za pripremu polaganja kvalifikacionog ispita iz Matematike. 1. Riješiti jednačine: 4

PRAVAC. riješeni zadaci 1 od 8 1. Nađite parametarski i kanonski oblik jednadžbe pravca koji prolazi točkama. i kroz A :

7 Algebarske jednadžbe

Verovatnoća i Statistika I deo Teorija verovatnoće (zadaci) Beleške dr Bobana Marinkovića

1 Promjena baze vektora

Teorijske osnove informatike 1

VON NEUMANNOV MODEL RAČUNALA

Sume kvadrata. mn = (ax + by) 2 + (ay bx) 2.

Neka je a 3 x 3 + a 2 x 2 + a 1 x + a 0 = 0 algebarska jednadžba trećeg stupnja. Rješavanje ove jednadžbe sastoji se od nekoliko koraka.

Uvod u teoriju brojeva

Iskazna logika 3. Matematička logika u računarstvu. novembar 2012

2. Ako je funkcija f(x) parna onda se Fourierov red funkcije f(x) reducira na Fourierov kosinusni red. f(x) cos

MATEMATIKA Pokažite da za konjugiranje (a + bi = a bi) vrijedi. a) z=z b) z 1 z 2 = z 1 z 2 c) z 1 ± z 2 = z 1 ± z 2 d) z z= z 2

POTPUNO RIJEŠENIH ZADATAKA PRIRUČNIK ZA SAMOSTALNO UČENJE

Zavrxni ispit iz Matematiqke analize 1

Sistemi veštačke inteligencije primer 1

1.4 Tangenta i normala

Pismeni ispit iz matematike GRUPA A 1. Napisati u trigonometrijskom i eksponencijalnom obliku kompleksni broj, zatim naći 4 z.

IZVODI ZADACI ( IV deo) Rešenje: Najpre ćemo logaritmovati ovu jednakost sa ln ( to beše prirodni logaritam za osnovu e) a zatim ćemo

Napisat demo program koji generira funkciju prijenosa G(s)=(2s+4)/(s2+4s+3) s=tf('s'); Br=2*s+4;Naz=s^2+4*s+3; G=Br/Naz

Riješeni zadaci: Limes funkcije. Neprekidnost

ARHITEKTURA RAČUNARA

SEMINAR IZ KOLEGIJA ANALITIČKA KEMIJA I. Studij Primijenjena kemija

3. STRUKTURE PODATAKA

APROKSIMACIJA FUNKCIJA

Grafičko prikazivanje atributivnih i geografskih nizova

KONVEKSNI SKUPOVI. Definicije: potprostor, afin skup, konveksan skup, konveksan konus. 1/5. Back FullScr

Osnovne teoreme diferencijalnog računa

Ispitivanje toka i skiciranje grafika funkcija

Operacije s matricama

Eliminacijski zadatak iz Matematike 1 za kemičare

PRIMJERI RJEŠAVANJA ZADATAKA

Matematika 1 - vježbe. 11. prosinca 2015.

Kontrolni zadatak (Tačka, prava, ravan, diedar, poliedar, ortogonalna projekcija), grupa A

9. GRANIČNA VRIJEDNOST I NEPREKIDNOST FUNKCIJE GRANIČNA VRIJEDNOST ILI LIMES FUNKCIJE

Linearna algebra 2 prvi kolokvij,

F (t) F (t) F (t) OGLEDNI PRIMJER SVEUČILIŠTE J.J.STROSSMAYERA U OSIJEKU ZADATAK

MATEMATIKA 2. Grupa 1 Rexea zadataka. Prvi pismeni kolokvijum, Dragan ori

radni nerecenzirani materijal za predavanja

Prikaz sustava u prostoru stanja

( , 2. kolokvij)

DISKRETNA MATEMATIKA - PREDAVANJE 7 - Jovanka Pantović

Elementi spektralne teorije matrica

ZI. NEODREðENI INTEGRALI

IZVODI ZADACI (I deo)

TRIGONOMETRIJA TROKUTA

DUALNOST. Primjer. 4x 1 + x 2 + 3x 3. max x 1 + 4x 2 1 3x 1 x 2 + x 3 3 x 1 0, x 2 0, x 3 0 (P ) 1/9. Back FullScr

5. Karakteristične funkcije

Mate Vijuga: Rijeseni zadaci iz matematike za srednju skolu 2. ARITMETICKI I GEOMETRIJSKI NIZ, RED, BINOMNI POUCAK. a n ti clan aritmetickog niza

ORGANIZACIJA PROCESORA

SISTEMI NELINEARNIH JEDNAČINA

Sortiranje prebrajanjem (Counting sort) i Radix Sort

PRAVA. Prava je u prostoru određena jednom svojom tačkom i vektorom paralelnim sa tom pravom ( vektor paralelnosti).

Izbor statističkih testova Ana-Maria Šimundić

Transcript:

4. Upravljačka jedinica Funkcija upravljačke jedinice Prijenos upravljanja između programa Rekurzivni programi LIFO ili stožna struktura Uporaba stoga AIOR, S. Ribarić 1

Funkcije upravljačke jedinice: Pribavljanje instrukcija Tumačenje instrukcija Generiranje upravljačkih signala tijekom instrukcijskog ciklusa Upravljanje slijedom instrukcija: izbor instrukcije prijenos upravljanja s jedne na drugu instrukciju (engl. Instruction sequencing) AIOR, S. Ribarić 2

Najjednostavnija metoda upravljanja slijedom instrukcija: - svaka instrukcija jednoznačno određuje adresu sljedeće: (značajka prvih računala prije von Neumannovog doba ) Primjer: EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer) Oblik aritmetičke instrukcije: Nedostatak: Povećana duljina instrukcije (Dataflow arhitektura) AIOR, S. Ribarić 3

Druga metoda: - Instrukcija I nalazi se na memorijskoj lokaciji s adresom A i ima jedinstvenu nasljednicu instrukciju I na adresi A+1 PC programsko brojilo sadrži adresu A + 1 (adresu slijedeće instrukcije) Adresa slijedeće instrukcije (I ) određuje se povećanjem PC-a: PC PC + k, gdje je k duljina instrukcije I izražena u riječima (bajtovima) /za procesor RISC k=1/ AIOR, S. Ribarić 4

Prijenos upravljanja između instrukcija koje si nisu slijedne: 1) Instrukcije grananja 2) Instrukcije za prijenos upravljanja između programa 1) Instrukcije grananja Instrukcije bezuvjetnog grananja PC X, gdje je X adresa ciljne instrukcije POZOR: Gornja se operacija izvodi tijekom faze IZVRŠI AIOR, S. Ribarić 5

Instrukcije uvjetnog grananja - Tijekom faze IZVRŠI ispituje se da li je neki uvjet C zadovoljen (C je obično posljedica neke ranije instrukcije) - Ako je C zadovoljen, tada PC X, u drugim slučajevima PC se ne mijenja (tijekom faze IZVRŠI) AIOR, S. Ribarić 6

2) Instrukcije za prijenos upravljanja između programa P1 program (glavni program) P2 potprogram ili P1 pozivajući program P2 pozvani program Dva glavna slučaja: 1) Pozivanje potprograma 2) Prekidi AIOR, S. Ribarić 7

1)P1 P2 instrukcije za pozivanje potprograma (engl. Call, jump to subroutine): CALL X, gdje je X ciljna adresa (ili se ciljna adresa računa na temelju X) prve instrukcije (pot)programa P2. AIOR, S. Ribarić 8

Tijekom faze IZVRŠI instrukcije CALL obavljaju se dva slijedeće koraka: 1. Korak: Sadržaj PC-a (koji pokazuje na slijedeću instrukciju u P1) se pohranjuje na za to predodređenu lokaciju S, 2. Korak: X (ili adresa izračunata na temelju X) prenosi se u PC Lokacija S sadrži povratnu adresu AIOR, S. Ribarić 9

Povratak iz programa P2 (P2 P1): Instrukcija povratka (Return; RET) posljednja instrukcija u P2 PC S Problem: Gniježđenje potprograma! AIOR, S. Ribarić 10

Primjer: PDP 8 (ili kako se nekad radilo) JMS SUB ; Jump to Subroutine i) PC se pohranjuje na lokaciju SUB ii) PC se automatski inkrementira podrazumijevajući da se prva instrukcija potprograma SUB nalazi na adresi SUB + 1 Prijenos upravljanja s potprograma na pozivajući program: JMP I SUB ; Indirektni skok na SUB!!! Problem gniježđenja potprograma riješen! AIOR, S. Ribarić 11

Nedostatak rješenja: Potprogrami ne mogu pozivati sami sebe (nije omogućena rekurzija) Rekurzivni program P može se prikazati kao kompozicija Π osnovnih instrukcija s i (koje ne sadrže P) i samog programa P: P = Π [s i, P] Primjer: PROLOG predak_od (X,Y) :- roditelj_od (X, Y). predak_od (X, Y) :- roditelj_od (Z, Y), predak_od (X, Z). AIOR, S. Ribarić 12

Primjer: n! = 1 x 2 x 3 x 4 x... n n! = n x (n-1)! Hanojski tornjevi Fibonaccijevi brojevi: 1) F 0 = 0, F 1 = 1; i 2) F n = F n-1 + F n-2, za n 2 AIOR, S. Ribarić 13

Rješenje problema rekurzije: Uporaba upravljačkih stogova Stog LIFO (Last In First Out) služi za pohranu povratnih adresa. CALL SUB 1) PUSH PC 2) PC SUB RETURN 1) POP PC AIOR, S. Ribarić 14

Rekurzivno pozivanje: Begin.. CALL SUB X:. ; X je povratna adresa.. SUB:.. CALL SUB Y:. ; Y povratna adresa.. RETURN. End AIOR, S. Ribarić 15

Stanje stoga: Nakon prvog pozivanja Nakon drugog pozivanja Treće pozivanje, četvrto pozivanje,... Povratak??? AIOR, S. Ribarić 16

Rekurzivno pozivanje: Begin. N := 3 CALL SUB X:.. SUB:.. N := N 1 IF (N > 0) THEN CALL SUB Y:.. RETURN End AIOR, S. Ribarić 17

Stanje stoga: - Prvi poziv (N = 3) / poziv iz glavnog programa/: - Drugi poziv (N = 2) / poziv iz SUB/: AIOR, S. Ribarić 18

Treći poziv (N = 1) /poziv iz SUB/: Drugi povratak: Prvi povratak: Treći povratak: AIOR, S. Ribarić 19

Primjeri izvedbe stoga: 1) Stog od n k-bitnih riječi izveden pomoću posmačnih registara 2) Uporaba memorije s izravnim pristupom kao područje stoga AIOR, S. Ribarić 20

1) AIOR, S. Ribarić 21

2) RAM AIOR, S. Ribarić 22

Primjer uporabe stoga Analiza slučaja: MC 68000 Scenarij: 1. Procesor je u korisničkom načinu rada (User Mode) Poziva se potprogram Nastavlja se izvođenje potprograma 2. Dogodila se iznimka (PREKID) Obrada prekida 3. Vraćanje u potprogram 4. Vraćanje iz potprograma /primjer detaljno opisan u S. Ribarić, Naprednije arhitekture mikroprocesora, Element, 1997., Zagreb/ AIOR, S. Ribarić 23

Grafički prikaz scenarija: AIOR, S. Ribarić 24

AIOR, S. Ribarić 25

Dijagram stanja za MC 68000 RTE -Return from Exception /povlaštena instrukcija/ AIOR, S. Ribarić 26

CALL POT se izvodi u dva koraka: - PUSH PC -PC POT Povratak: -RET: POP PC Uporaba stoga!!! AIOR, S. Ribarić 27

Na stog se tijekom prijenosa upravljanja s prekinutog na prekidni program (P 1 P 2 ) pohranjuje MINIMALNI KONTEKST: Sadržaj programskog brojila (4 bajta) Sadržaj statusnog registra (2 bajta) Adresa prekidnog programa? AIOR, S. Ribarić 28

Stanja kazala stoga i stogova prije pozivanja potprograma AIOR, S. Ribarić 29

Stanje neposredno nakon grananja u potprogram AIOR, S. Ribarić 30

Dogodio se prekid! (Iznimka se obrađuje u nadglednom načinu) AIOR, S. Ribarić 31

Stanje stogova nakon vraćanja u potprogram AIOR, S. Ribarić 32

Stanje stoga nakon vraćanja iz potprograma AIOR, S. Ribarić 33

Stanje prije izvođenja programa Stanje nakon izvođenja programa AIOR, S. Ribarić 34

Načini izvedbe upravljačke jedinice AIOR, S. Ribarić 35

Opis signala C OUT - signali koji izravno upravljaju djelovanjem digitalnog sustava za obradu informacije /glavna funkcija upravljačke jedinice/ C IN - signali koji omogućuju utjecaj podataka AIOR, S. Ribarić 36