K uark projesi. Temel Özellikler :

Transkript

1 K uark projesi Temel Özellikler : Kuark işlemcisi 16 bit kelime uzunluğuna sahip bir işlemcidir. Veri ve komut belleği aynıdır ve en fazla 4 Gigabyte bellek adresleyebilir. İşlemcimiz paralel çalışabilecek şekilde tasarlanacaktır ve her bir komutu tek saat çevriminde tamamlayabilecektir. Doğrudan ve dolaylı adresleme modlarını desteklemektedir. Değişken uzunluklu komut formatı kullanılmıştır ve bir komut boyu en fazla 48 bittir. Aşağıda işlemcimizde kullanılan kütükler ve açıklamaları, komut formatı ve tüm komutların opkodları(komut kodları) açıklamalarıyla birlikte verilmiştir. Muhammet Dinç M. Fatih Uslu Recep Özçelik

2 Komut Formatı Komut uzunluğumuz azami 48 bit tir. Değişken uzunluklu komut formatı kullanılmıştır. Adres Modu 0: Doğrudan Adresleme 1: Dolaylı Adresleme Komut Türü 00: Bellek referanslı komutlar 01: Kütük referanslı komutlar 10: Giriş / Çıkış komutları 11: Kesme komutları Bellek referanslı komutlar: 48 bit uzunluğundadır. Birinci işlenen ile bellek arasında işlem yapıp sonucu 1. işlenene yazar.

3 Kütük referanslı komutlar: 16 bit uzunluğundadır. İvedi argüman alabilen komutlar da kütük referanslı komutlar kategorisindedir ve komut uzunluğu 48 bittir. Birinci işlenen ile ikinci işlenen arasında işlem yapıp sonucu 1. işlenene yazar. Giriş / Çıkış komutları: 16 bit uzunluğundadır. Eğer komut giriş komutu ise giriş kütüğündeki veriyi 1. işlenene yazar. Eğer komut çıkış komutu ise 1. İşlenendeki veriyi çıkış kütüğüne yazar. Kesme komutları: 16 bit uzunluğundadır. Yazılım kesmesi, harici kesmelere izin verme, harici kesmelerin iznini kaldırma komutlarını içerir. Not: Sadece bellek referanslı komutlarda dolaylı adreslemeye izin verilir. Birinci işlenen: S onucun yazılacağı kütük numarasını içerir. İkinci işlenen: Kütük referanslı komutlarda işlenecek ikinci kütük numarasını içerir.

4 Kütük numaraları 16 bitlik kütükler 0000 A (akümülatör) 0001 B (yardımcı kütük) 0010 C (yardımcı kütük) 0011 D (yardımcı kütük) 0100 BVK (bellek veri kütüğü) 0101 GRK (giriş kütüğü) 0110 CK (çıkış kütüğü) 0111 DK (durum kütüğü) 32 bitlik kütükler 1000 YG (yığın göstergesi) 1001 HG (hedef göstergesi) 1010 KG (kaynak göstergesi) 1011 P S (program sayacı) 1100 BAK (bellek adres kütüğü) Kütüklerimizi Tanıyalım 16 bitlik kütükler: A: Akümülatör B: Yardımcı kütük C: Yardımcı kütük D: Yardımcı kütük

5 BVK: Bellek veri kütüğü (bellekten okuduğumuz verileri yazacağımız kütük) G RK: Giriş kütüğü C K: DK: Çıkış kütüğü Durum kütüğü T: Taşma Bayrağı 0: Taşma yok 1: Taşma var I: İşaret Bayrağı 0: İşaret pozitif 1: İşaret negatif K: Kesme Bayrağı 0: Kesme izni yok 1: Kesme izni var E: Elde Bayrağı 0: Elde yok 1: Elde var S: Sıfır Bayrağı (Eşitlik) 0: Son işlemin sonucu 0 değil 1: Son işlemin sonucu 0

6 32 bitlik kütüklerimiz YG: HG: K G: P S: Yığın göstergesi Hedef göstergesi Kaynak göstergesi Program sayacı BAK: Bellek adres kütüğü OPKODLA R Bellek referanslı komutlar için Add (Addition) Sub (Subtraction) Mul (Multiplication) Mulu (Multiplication unsigned) Cmp (Compare) And (AND) Or (OR) Xor (XOR) Lw (Load word: Bellekten birinci işlenene veri okuma) Sw (Store word: Birinci işlenenden belleğe veri yazma) Beq (Branch if equal to 0) Bne (Branch if not equal to 0) Ba (Branch always) BL (Branch and link) : Halt (Dur) Nop (no operation)

7 Kütük referanslı komutlar için Add (Addition) Addi (Addition immediate) Sub (Subtraction) Subi (Subtraction immediate) Mul (Multiplication) Muli (Multiplication immediate) Mulu (Multiplication unsigned) Cmp (Compare) And (AND) Andi (AND immediate) Or (OR) Ori (OR immediate) Not (NOT) Xor (XOR) Xori (XOR immediate) Sll (Logical shift left) Srl (Logical shift right) Sla (Arithmetic shift left) Sra (Arithmetic shift right) Mov (Move data between registers) Movi (Move data immediate) Clear (1. işlenendeki kütüğü sıfırlama) Sil S (Durum kütüğündeki sıfır bayrağını sıfırlama) Sil E (Durum kütüğündeki elde bayrağını sıfırlama) Sil K (Durum kütüğündeki kesme bayrağını sıfırlama) Sil I (Durum kütüğündeki işaret bayrağını sıfırlama) Sil T (Durum kütüğündeki taşma bayrağını sıfırlama)

8 Yig (Yığına 1. işlenendeki veriyi at) Cek (Yığından 1. işlenene veriyi al) : Halt (Dur) Nop (no operation) Giriş / Çıkış komutları için Gir (1. işlenene GRK daki veriyi al) Cik (1. işlenendeki veriyi CK ya yaz) : Halt (Dur) Nop (no operation) Kesme komutları için Syscall (Software Interrupt) ION (Harici kesmeye izin ver) IOFF (Harici kesme iznini iptal et) : Halt (Dur) Nop (no operation)