Befehlspipeling

8.6. Befehlspipeling

Letztmalig dran rumgefummelt: 29.11.13 21:48:52

Cache-Speicher dienen der Verkürzung der Zugriffszeit auf Operanden. Der Prozessor versucht, vorausschauend zu arbeiten und die niedrige Zugriffsgeschwindigkeit der dynamischen Hauptspeicher (RAM) zu umgehen.

+++ PROZESSRECHNER +++ PROZESSRECHNER +++ PROZESSRECHNER +++ PROZESSRECHNER +++ PROZESSRECHNER +++ PROZESSRECHNER +++

  1. Definition sowie allgemeine Aufgaben und Funktion
  2. FLAGs
  3. Beispiele für FLAG-Registerstrukturen
  4. Verwandte Themen

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begrenzt verwendbar - selbst aufpassen, ab welcher Stelle es Blödsinn wird ;-)

Wissen für Fortgeschrittene der Informatik

1. Definition sowie allgemeine Aufgaben und Funktion

Flag-Register, Condition Code Registers
Direkt an die ALU angeschlossen sind einige (getrennte) Flipflops bzw. ein ganzes Register, in denen so genannte Zustandsbits (auch: Kennzeichenbits) gespeichert werden. Sie sind für viele Aufgaben der Programmabarbeitung von großer Bedeutung. Beispielsweise können mit ihrer Hilfe bedingte Sprünge (Verzweigungen) programmiert werden, die vom logischen Zustand der o. g. Flipflops (Bedingungs-Flipflops, Flag-Flipflops) bzw. des Registers (Bedingungsregister, Flag-Register) abhängen.
Die Flags signalisieren und speichern, ob das Ergebnis einer in der ALU vorgenommenen Rechenoperation einen Übertrag, ein negatives Vorzeichen u. ä. ergab. Folgende Zustandsbits sind typisch :Übertrag (C), Null (Z), Vorzeichen (S), Parität (P).

Zusätzlich zum Akkumulator enthält der Mikroprozessor weitere Datenregister (Scratch pad memory), die der Programmierer zur Zwischenspeicherung von Daten nutzen kann. Die Befehlsausführungszeit beim Zugriff zu diesen Registern ist kürzer als bei der Speicherung von Daten im äußeren RAM. Da bei arithmetischen und logischen Operationen oft ein „Übertragsbit" auftritt, das der Akkumulator verliert, wird dieses in einem der Bedingungs-Flipflops (Flags) gespeichert, speziell im Übertrags-Flipflop (Carry-Flag). Dieser Fall tritt beispielsweise beim Rechts- oder Linksschieben des Akkumulatorinhalts auf.

FLAG-Bits sind die Schleifen, Ein- sowie auch Mehrfachverzweigungen der Hochsprachen - nur über die FLAGs werden irgendwelche Ereignisse aus den Prozessresultaten und/oder der Rechnerperipherie

wenn ein bestimmter, genau definierter Zustand durch eine vorangegangene logische oder arithmetische Operation eintritt, wird eine "kennzeichnende Flagge2 für den betreffenden Zustand gehoben und sies kann für Folgeoperationen ausgenutzt werden

2. FLAGs

FLAGs werden nur durch bestimmte logische oder arithmetische Operationen beeinflusst - die große Masse der einfachen Befehle lässt diese ohne Zustandsänderung. Der Gesamtzustand aller FLAGs kann als Hexadezimalzahl aus dem F-Register ausgelesen werden.

ZERO-FLAG

CARRY-FLAG

SIGN-FLAG

PARITY/OVERFLOW-FLAG

ZERO-FLAG

3. Beispiele für FLAG-Register-Strukturen

Jeder Prozessor verfügt über eine andere Anordnung sowie auch Anzahl von FLAGs und damit Zustandsbezechnern. Natürlich sind die wichtigsten FLAGs wie ZERO,CARYY, PARITY, OVERFLOW in jeder dieser CPUs implementiert, aber je einfacher der Prozessor und damit auch sein Befehlssatz, um so weniger FLAGs werden im allgemeinen auch ausgewertet.

Z-80-FLAG-Register

i486-FLAG-Register

4. Verwandte Themen

Was ist alles mit dem Betriebssystem eines Microcomputers verwandt? Antwort: faktisch der gesamte Bereich der Digitalelektronik und sowieso die gesamte Technik der Software-Technologie der Vergangenheit, Gegenwart sowie zumindest der nächsten Zukunft.

Bereich Mikroprozessortechnik

... und so funktioniert ein Computer

Prozessoraufbau für Fortgelaufene ;-)

CPU-Register für Fortgelaufene ;-)

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Flags

Cash-Speichero

Stack-Operationen

*Bereich* *Mikroprozessoren & Microcontroller*
Der LC-80 Simulator	*POLYCOMPUTER*	*Z80-CPU*
*Mnemonic-Code-Notation*	*höhere Programmierwerkzeuge*	*... und so funktioniert ein Computer*
*die beliebte alphabetisch sortierte Schnell-Liste*	*die beliebte numerisch sortierte Schnell-Liste*	*Allgemeine FLAG-Wirkung*
*FLAG-Wirkung auf OP-Code-Gruppen*	*Alphabetisch sortierte Dokumentation*	*FLAG Teile I*
*FLAG Teile 2*	*Allgemeine Funktionssymbolik*	Aktuelles sowie weiterentwickeltes Betriebssystem
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... dieser Text wurde nach den Regeln irgendeiner Rechtschreibreform verfasst - ich hab' irgendwann einmal beschlossen, an diesem Zirkus nicht mehr teilzunehmen ;-)

„Dieses Land braucht eine Steuerreform, dieses Land braucht eine Rentenreform - wir schreiben Schiffahrt mit drei „f“!“

Diddi Hallervorden, dt. Komiker und Kabarettist

Diese Seite wurde ohne Zusatz irgendwelcher Konversationsstoffe erstellt ;-)

	Flag-Register, Condition Code Registers Direkt an die ALU angeschlossen sind einige (getrennte) Flipflops bzw. ein ganzes Register, in denen so genannte Zustandsbits (auch: Kennzeichenbits) gespeichert werden. Sie sind für viele Aufgaben der Programmabarbeitung von großer Bedeutung. Beispielsweise können mit ihrer Hilfe bedingte Sprünge (Verzweigungen) programmiert werden, die vom logischen Zustand der o. g. Flipflops (Bedingungs-Flipflops, Flag-Flipflops) bzw. des Registers (Bedingungsregister, Flag-Register) abhängen. Die Flags signalisieren und speichern, ob das Ergebnis einer in der ALU vorgenommenen Rechenoperation einen Übertrag, ein negatives Vorzeichen u. ä. ergab. Folgende Zustandsbits sind typisch :Übertrag (C), Null (Z), Vorzeichen (S), Parität (P). Zusätzlich zum Akkumulator enthält der Mikroprozessor weitere Datenregister (Scratch pad memory), die der Programmierer zur Zwischenspeicherung von Daten nutzen kann. Die Befehlsausführungszeit beim Zugriff zu diesen Registern ist kürzer als bei der Speicherung von Daten im äußeren RAM. Da bei arithmetischen und logischen Operationen oft ein „Übertragsbit" auftritt, das der Akkumulator verliert, wird dieses in einem der Bedingungs-Flipflops (Flags) gespeichert, speziell im Übertrags-Flipflop (Carry-Flag). Dieser Fall tritt beispielsweise beim Rechts- oder Linksschieben des Akkumulatorinhalts auf.
	FLAG-Bits sind die Schleifen, Ein- sowie auch Mehrfachverzweigungen der Hochsprachen - nur über die FLAGs werden irgendwelche Ereignisse aus den Prozessresultaten und/oder der Rechnerperipherie
	wenn ein bestimmter, genau definierter Zustand durch eine vorangegangene logische oder arithmetische Operation eintritt, wird eine "kennzeichnende Flagge2 für den betreffenden Zustand gehoben und sies kann für Folgeoperationen ausgenutzt werden

	FLAGs werden nur durch bestimmte logische oder arithmetische Operationen beeinflusst - die große Masse der einfachen Befehle lässt diese ohne Zustandsänderung. Der Gesamtzustand aller FLAGs kann als Hexadezimalzahl aus dem F-Register ausgelesen werden.
	ZERO-FLAG
	CARRY-FLAG
	SIGN-FLAG
	PARITY/OVERFLOW-FLAG
	ZERO-FLAG

	Jeder Prozessor verfügt über eine andere Anordnung sowie auch Anzahl von FLAGs und damit Zustandsbezechnern. Natürlich sind die wichtigsten FLAGs wie ZERO,CARYY, PARITY, OVERFLOW in jeder dieser CPUs implementiert, aber je einfacher der Prozessor und damit auch sein Befehlssatz, um so weniger FLAGs werden im allgemeinen auch ausgewertet.
	Z-80-FLAG-Register
	i486-FLAG-Register