Состояния и режимы работы ЭВМ

Ядром УУ ЭВМ является управляющий автомат (УА), вырабатывающий сигналы управления, которые инициируют работу АЛУ, РОН, ОЗУ и УВВ, передачу информации между регистрами устройств ЭВМ и действия над содержимым регистров УУ.

ЭВМ может находиться в одном из двух состояний: Останови Работа.В состояние РаботаЭВМ переходит по действию команд Пускили Шаг.Команда Пускзапускает выполнение программы, представляющую собой последовательность команд, записанных в ОЗУ, в автоматическом режиме до

команды hlt или точки останова. Программа выполняется по командам, начиная с ячейки ОЗУ, на которую указывает PC, причем изменение состояний объектов модели отображается в окнах обозревателей.

В состояние ОстановЭВМ переходит по действию команды Стопили автоматически в зависимости от установленного режима работы. Команда Шаг,в зависимости от установленного режима работы, запускает выполнение одной команды или одной микрокоманды (если установлен Режим микрокоманд), после чего переходит в состояние Останов.В состоянии Остановдопускается просмотр и модификация объектов модели: регистров процессора и РОН, ячеек ОЗУ, устройств ввода/вывода. В процессе модификации ячеек ОЗУ и РОН можно вводить данные для программы, в ячейки ОЗУ — программу в кодах. Кроме того, в режиме Остановможно менять параметры модели и режимы ее работы, вводить и/или редактировать программу в мнемокодах, ассемблировать мнемокоды, выполнять стандартные операции с файлами.

Интерфейс пользователя

В программной модели учебной ЭВМ использован стандартный интерфейс Windows, реализованный в нескольких окнах.

Основное окно модели Модель учебной ЭВМсодержит основное меню и кнопки на панели управления. В рабочее поле окна выводятся сообщения о функционировании системы в целом. Эти сообщения группируются в файле logfile.txt (по умолчанию), сохраняются на диске и могут быть проанализированы после завершения сеанса работы с моделью. Меню содержит следующие пункты и команды:

□ Файл:

• неактивные команды;

• Выход.

□ Вид:

• Показать все;

• Скрыть все;

• Процессор;

• Микрокомандный уровень;

• Память;

• Кэш-память;

• Программа;

• Текст программы.

□ Внешние устройства:

• Менеджер ВУ;

• окна подключенных ВУ;

□ Работа:

• Пуск;

• Стоп;

• Шаг;

• Режим микрокоманд;

• Кэш-память;

• Настройки.

Команды меню Вид открывают окна соответствующих обозревателей, описанные далее. Менеджер внешних устройств позволяет подключать/отключать внешние устройства, предусмотренные в системе. Команда вызова менеджера внешних устройств выполняется при нажатии кнопки на панели инструментов. Подробнее о внешних устройствах и их обозревателях смотрите в разд. 8.6.

Команды меню Работапозволяют запустить программу в автоматическом (команда Пуск)или шаговом (команда Шаг)режиме, остановить выполнение программы в модели процессора (команда Стоп).Эти команды могут выполняться при нажатии соответствующих одноименных кнопок на панели инструментов основного окна.

Команда Режим микрокомандвключает/выключает микрокомандный режим работы процессора, а команда Кэш-памятьподключает/отключает в системе модель этого устройства.

Команда Настройкиоткрывает диалоговое окно Параметры системы,позволяющее установить задержку реализации командного цикла (при выполнении программы в автоматическом режиме), а так же установить параметры файла logfile.txt, формируемого системой и записываемого на диск.

Окна основных обозревателей системыОкно Процессор

Окно Процессор(рис. 8.4) обеспечивает доступ ко всем регистрам и флагам процессора.

Рис. 8.4. Окно Процессор

□ Программно-доступные регистры и флаги:

• Асе — аккумулятор;

• PC — счетчик адреса команды, содержащий адрес текущей команды;

• SP — указатель стека, содержащий адрес верхушки стека;

• RB — регистр базового адреса, содержащий базовый адрес;

• RA — регистр адреса, содержащий исполнительный адрес при косвенной адресации;

• IR — входной регистр;

• OR — выходной регистр;

• I — флаг разрешения прерываний.

□ Системные регистры и флаги:

• DR — регистр данных АЛУ, содержащий второй операнд;

• MDR — регистр данных ОЗУ;

• MAR — регистр адреса ОЗУ;

• RDR — регистр данных блока РОН;

• RAR — регистр адреса блока РОН;

• CR — регистр команд, содержащий поля:

- СОР — код операции;

^- ТА — тип адресации;

- ADR — адрес или непосредственный операнд;

- Z — флаг нулевого значения Асе;

- S — флаг отрицательного значения Асе;

- OV — флаг переполнения.

Регистры Асе, DR, IR, OR, CR и все ячейки ОЗУ и РОН имеют длину 6 десятичных разрядов, регистры PC, SP, RA и RB — 3 разряда. В окне Процессоротражаются текущие значения регистров и флагов, причем в состоянии Остановвсе регистры, включая регистры блока РОН, и флаги (кроме флага I) доступны для непосредственного редактирования.

Элементы управления окна Процессорвключают меню и кнопки, вызывающие команды:

□ Сохранить;

□ Загрузить;

□ Reset;