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第2章基础知识
U N I X运行在由数字设备公司( D E C )制造的P D P 11系列计算机的较大型号机上。本章对这
些计算机,特别是P D P 11 / 4 0机的某些重要特征提供概括性的摘要。
如果读者以前并不熟悉 P D P 11系列计算机,那么应当先读 D E C出版的《 P D P 11处理机手
册》。
一台P D P 11计算机由下列几部分组成:一个处理器(也称为C P U )、与之相连接的一个或多
个内存部件以及若干外设控制器,将这三部分连接起来的是一根称之为“ U n i b u s”(单总线)的
双向平行通信线。
处理机
处理机是按1 6位字长的指令、数据和程序地址设计的,它包含一组高速寄存器。
处理机状态字
这是一个1 6位寄存器,它分成若干位段,它们的意义说明如下:
位说明
1 4,1 5 当前状态( 0 0=核心态)
1 2,1 3 前状态( 11=用户态)
5,6,7 处理机优先级(范围0-7 )
4 陷入位
3 N位,若上次结果为负则设置此位
2 Z位,若上次结果为零则设置此位
1 V位,若上次操作产生溢出则设置此位
0 C位,若上次操作产生进位则设置此位
处理机可以在两种不同模式下操作:核心态和用户态。与用户态相比,核心态具有较高
优先权,它由操作系统保留供自身使用。模式选择决定了下列事项:
•使用哪一组存储管理段寄存器,这些寄存器的作用是将程序虚地址翻译成物理地址。
•使用哪一个寄存器作为 r 6,r 6是“栈指针”。
•某些指令,例如h a l t (停机),是否可以执行。
通用寄存器
处理机包含了一组 1 6位寄存器,其中有 8个是任何时候都可存访的“通用寄存器”。这些
寄存器被称之为:
r 0、r 1、r 2、r 3、r 4、r 5、r 6以及r 7。
第2章基础知识 215
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前6个通用寄存器可用作为累加器、地址指针或变址寄存器。 U N I X使用这些寄存器的惯例
是:
• r 0、r 1在表达式求值时用作临时累加器;在过程返回时存放返回值;在过程调用的某些
情况下可用来传递实参。
• r 2、r 3和r 4在过程执行时可用作局部变量。在过程调用入口处存储这些寄存器的值,在
退出过程时则恢复这些寄存器值。
• r5用作过程激活记录动态链的链首指针,该动态链存放在当前栈上。r5 被称为“环境指针”。
最后两个通用寄存器具有专门的意义和作用:
• r 6 (也称为s p )用作栈指针。 P D P 11 / 4 0处理机有两个寄存器,分别在核心态和用户态下用
作s p。而其他通用寄存器则没有这种双份使用方式。
• r7(也称为p c )用作程序计数器,亦即指令地址寄存器。
指令集
P D P 11指令集包括双、单和零操作数指令。指令长度通常是一个字,某些指令则扩充为
两个或叁个字以包括附加的寻址信息。
对于单操作数指令,其操作数通常称为“目的操作数”;在双操作数指令中,两个操作
数分别被称为“源操作数”和“目的操作数”。后面将说明各种寻址方式。
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