Архитектура PDP-11 - Contrib - Каталог статей - Возрождение Электроники-60
PDP-11 , Электроника-60, СМ-1420 и им подобные
Главная | Каталог статей | Регистрация | Вход
Приветствую Вас Гость | RSS

Дорогие посетители.Убедительно просим Вас Загружать имеющуюся у Вас информацию (Файлы образов дисков, Исходники, Книги и т.д.) касающуюся ПЭВМ с архитектурой PDP-11.

Меню сайта
  • Создание сайтов в Усть-каменогорске
  • Люди на сайте
    Друзья Нравится
    Google
    Форма входа
    Категории раздела
    Contrib [88]
    Статьи, взятые из разных источников.
    My atticle [2]
    Статьи,написаные лично мною
    Forex [22]
    Всё о заработке на рынке FOREX
    Поиск
    Облако тэгов
    RT-11 LSI-11 PDP-11 Последняя версия RT-11 БК ДВК бк-0010 приставка Бортника сопроцессор Кроскомпилятор Схема ANDOS БК-0011 КНГМД RADIX-50 Rtty БК0010 радиосвязь сеть УКНЦ 11/70 11/83 11/93 RSX-11
    Прогноз Forex
    Котировки от Forex4You
    Открыть реальный счет
    Статистика
    Счетчик тИЦ, PR и обратных ссылок Resurs.kz: сайты Казахстана и раскрутка сайта
    Онлайн всего: 1
    Гостей: 1
    Пользователей: 0
    Поиск
    Главная » Статьи » Contrib

    Архитектура PDP-11

    Архитектура PDP-11

    Цикл работы процессора

    Адресное пространство

    • 1 байт содержит 8 бит.
    • Машинное слово состоит из 2 байт (16 бит).
    • Байты и слова имеют единое адресное пространство.
    • Байт с меньшим адресом лежит в младшем разряде.
    • Машинные слова имеют адреса от 0 до 65534. (16-разрядный адрес)
    • Память PDP-11 расположена в первых 56 Кб адресуемых ячеек памяти (адреса 000000-157777)
      • Начиная с адреса 160000 и выше (старшие 8kB) находятся регистры периферийных устройств.
      • В некоторый моделях PDP регистры процессора (R0-R7, PSW) отображены в адресном пространстве в диапазоне 177700-1777017

    Регистры процессора

    Регистры - аналог ячеек памяти, расположенные внутри ЦП

    • Регистры 16-битные
    • Машина имеет 8 регистров общего назначения (далее R0..R7). Обращение ко всем регистрам имеет одинаковый формат.
    • Регистр R7 содержит адрес памяти, из которого будем считывать следующее машинное слово, иначе называется PC (programm counter).
    • Регистр R6 содержит адрес памяти, являющийся вершиной стека, иначе называется SP (stack pointer)
    • Команд для доступа отдельно к младшим или старшим байтам регистра - нет.

    Регистры внешних устройств

    • istat=0177560 - регистр состояния устройства ввода
    • idata=0177562 - регистр данных устройства ввода
    • ostat=0177564 - регистр состояния устройства вывода
    • odata=0177566 - регистр данных устройства вывода
    • когда 7-ой бит регистра состояния устройств ввода/вывода содержит 1, то устройство готово к работе.

    Слово состояния процессора (PSW)

    Кроме регистров у процессора есть еще одно доступное слово, характеризующее состояние процессора. Выполнение некоторых команд может привести к изменению некоторых бит-флагов. Из 16-битного слова состояния процессора (Process State Word) необходимо моделировать только 4 последних бита: флаги N, Z, V, C.
    • Z - is zero – индикатор нуля, равен 1, если в результате выполнения операции получился ноль.
    • N - is negative – индикатор отрицательного результата, равен 1, если в результате выполнения операции получилось отрицательное число.
    • C - индикатор переноса.
    • V - индикатор знакового переполнения.
    ЦП обычно устанавливает С в 1, если произошел перенос из 15-го бита. Можно считать С не существующим "16-тым битом". V устанавливается в 1, если, например, при сложении положительных чисел получилось отрицательное число (в результате переполнения). Заметим, что при этом флаг С=0.

    Команды и псевдокоманды ассемблера

    Директивы ассемблера PDP-11

    • Директивы начинаются со знака . (точка).
    • Директивы не являются мнемониками машинного кода, а управляют самим ассемблером или служат для размещения данных.
      • Управляющие директивы не создают машинного кода, но влияют на дальнейшее преобразование (например задают константы или новый адрес размещения машинного кода).
      • Директивы размещения данных предназначены для формирования в исполняемом коде данных, отличных от инструкций процессора.
    • Ниже приведены наиболее часто употребляемые директивы.

    • .= адрес - разместить следующие команды, начиная с указанного адреса.
      • Пример: .=1000 следующий код размещается, начиная с адреса 1000
      • На самом деле, эта директива изменяет значение специальной переменной с именем . (точка), чье значение равно текущему адресу размещения машинного кода.
    • .BYTE числа через запятую
      • размещает указанные числа по одному в байте (если число не помещается в байт, страшие разряды откидываются)
    • .BLKB N
      • резервирует N байт в памяти, начиная с текущего адреса
    • .WORD числа через запятую
      • размещает указанные числа по одному в слове
    • .BLKW N
      • резервирует N слов в памяти, начиная с текущего адреса
    • .ASCII #текст# - размещает в памяти символы указанного текста по одному в байте. Символ начала и конца текста может быть любой (в данном случае #). Примеры:
      • .ASCII #Hello, world!#
      • .ASCII SHello, world!S
      • .ASCII /Hello, world!/
      • .ASCII #Hello,# <015><012> #world!# - после запятой напечатаются \r\n (символы возврата каретки и новой строки)
    • .ASCIZ #текст# - аналогично .ASCIZ, но в конце строки добавляет байт, содержащий ноль.
    • .EVEN - следующее слово гарантированно с четного адреса (пропускает 1 байт, если нужно). Нужно использовать после директив размещения, чтобы последующие команды размещались по четному адресу.

    • Константы и метки. В следующем фрагменте кода приведена именованная константа А (равная восьмеричному числу 123), метка В, восьмеричное число 15, десятичное число 12, символьная константа z (равна значению ascii кода символа z, т.е 122 десятичное или 172 восьмеричное).
     A = 123
     .=1000
    B: .WORD 15, 12., 'z, A, B 
    этот фрагмент будет преобразован в следующие слова (вторая колонка, восьмеричные числа) по указанным адресам (первая колонка, восьмеричные числа). Третья колонка - объяснения.
    001000 000015 восьмеричная константа 15 легла по адресу, указанному в .= как текущий
    001002 000015 десятичное 12 есть 15 в восьмеричной системе
    001004 000172 это ascii-код символа z
    001006 000123 значение константы А
    001010 001000 значение константы (метки) B
    Заметим, что мы можем использовать В как именованную константу со значением 1000 (т.е. метка равна адресу, по которому она расположена). Область видимости метки - весь файл (как ниже, так и выше по тексту).

    Аргументы

    Режимы адресации (операнды SS и DD)

    Управление памятью

    Страничная организация памяти

    Формирование физического адреса

    Инструментальные средства для программирования на PDP-11

    Ассемблер

    as11 имя_входного_файла [-l имя_листинг_файла] [-o имя_исполняемого_файла] Программа, преобразующая мнемоники команд ассемблера в машинный код. В результате работы создает файл листинга и исполняемый файл.

    Формат исполняемого файла

    Исполняемый файл (s-rec файл) состоит из нескольких блоков. Каждый блок состоит из адреса начала блока adr, количества байтов данных в блоке n и байтов данных a1, a2 .. an (по одному байту на строку). Все числа шестнадцетиричные.
    adr n
    a1
    a2
    ...
    an

    Формат файла листинга

    Файл листинга используется для облегчения отладки программ на ассемблере. Строится на основе файла с программой из мнемоник ассемблера.

    Добавляется колонка адреса ячейки памяти (первая) и содержимого ячейки памяти (вторая). Далее идет исходный код.

    Пример фрагмента исходной программы:

    . = 1000
    main: mov #main,sp ; init stack
    Построенный по данному фрагменту листинг:
    000000: . = 1000
    001000: 
    001000: main: mov #main,sp ; init stack
     012706
     001000

    Эмулятор

    pdp11 [опции] имя_исполняемого_файла
    • Опции:
      • -s N - начальный адрес исполнения, восьмеричное (по умолчанию 1000).
      • -n - не формировать параметры argc/argv для функции main().
      • -q - не печатать никакой дополнительной информации кроме вывода эмулируемой программы.
      • -t - трассировка на stderr.
      • -T - подробная трассировка на stderr.
      • -o - запустить в отладчике.
    • Команды отладчика:
      • Q - выйти из отладчика и эмулятора.
      • 0-7 - восьмеричные цифры, задают адрес.
      • g - go, выполнять, начиная с указанного адреса.
      • s - step, пошаговое выполние от указанного адреса или текущего значения PC.
      • p - продолжить исполнять программу с текущего значения PC.
      • ^p - прервать исполнение и войти в отладчик.
      • rX - содержимое регистра для r0-r7 или значение PSW для rs.
      • / - открыть регистр или ячейку памяти для просмотра/изменения.
      • < > пробел - открыть предыдущий/следующий регистр или ячейку памяти.
      • i - открыть инструкцию (дизассемблированную).

    Режим трассировки эмулятора

    При запуске эмулятора с опцией -t в поток stderr пошагово выводятся исполняемые инструкции с отображением операндов. Например, для программы
    . = 1000
    ; Compute sum of zero-terminated array
    ;
     mov #array, r1
     clr r0
    loop:
     add (r1)+, r0
     tst (r1)
     bne loop
     halt
    
    array:
     .word 1,2,3,0
    трассировка будет выглядеть как
    $ pdp11 -t array
    
    ---------------- running --------------
    001000: mov #001016,r1 [001002]=001016
    001004: clr r0
    001006: add (r1)+,r0 [001016]=000001 R0=000001
    001010: tst (r1) [001020]=000002
    001012: bne 001006
    001006: add (r1)+,r0 [001020]=000002 R0=000003
    001010: tst (r1) [001022]=000003
    001012: bne 001006
    001006: add (r1)+,r0 [001022]=000003 R0=000006
    001010: tst (r1) [001024]=000000
    001012: bne 001006
    001014: halt
    
    ---------------- halted ---------------
    r0=000006 r2=000000 r4=000000 sp=000000
    r1=001024 r3=000000 r5=000000 pc=001016
    psw=000004: cm=k pm=k pri=0 Z [12]

    После остановки эмулятора печатаются значения регистров.

    В случае большого объема трассировки, ее лучше перенаправлять в файл.

    $ pdp11 -t big_program 2> out.txt
    И останавливать выполнение pdp11 нажатием Ctrl+C в случае зацикливания.

    Компилятор языка С

    Словарь

    SP
    stack pointer - R6, содержит адрес вершины стека
    PC
    program counter - R7, счетчик команд, содержит адрес ячейки памяти, которую будут читать следующей.
    PSW
    Processor State Word - слово, характеризующее состояние процессора; содержит различные флаги
    RAM
    random access memory - память с произвольным доступом (линейный массив, в отличие от памяти последовательного доступа, например магнитной ленты).

    байт
    минимальная адресуемая единица памяти
    бит
    0 или 1 машинное;слово: разрядность:
    регистры
    аналог ячеек памяти, расположенные внутри ЦП
    ЦП
    центральный процессор

    Тесты

    Hello, world

    ;.include "ascii.s11"
    CR=15
    LF=12
    
    . = 1000
    main: mov #main,sp ; init stack
     mov #hello,r0
     jsr pc,puts
     halt
    
    ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
    ; putchar
    ; input: RO - ascii char
    ; output: none
    ; clobber: flags
    ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
    ocsr = 0177564 ; TTO command and status register for PDP-11
    odat = 0177566 ; TTO data register
    ;
    putchar: tstb @#ocsr ; test bit 7 in ocsr (it's sign bit!!!)
     bpl putchar ; if ( bit 7 == 0 ) wait ... device is busy
     movb r0,@#odat ; put char to the odat
     rts pc ; return
    
    ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
    ; puts
    ; input: RO - asciz string
    ; output: none
    ; clobber: flags, r0
    ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
    puts: mov r1,-(sp) ; save r1 in stack
     mov r0,r1 ; copy addr to r1
    l1: movb (r1)+,r0 ; put next char to r0
     beq l2 ; if (r0 == 0) goto l2
     jsr pc,putchar ; call putchar()
     br l1 ; goto l1
    l2: mov (sp)+,r1 ; restore r1 from stack
     rts pc ; return
    
    hello: .asciz <CR><LF>/hello, world!/<CR><LF>
    Категория: Contrib | Добавил: un7jks (07.08.2012)
    Просмотров: 353 | Рейтинг: 0.0/0 |

    Хостинг от uCoz