Подсчет тактов процессора Intel 8086

Question

Я работаю над эмулятором Intel 8086 уже около месяца. Я решил начать подсчет циклов, чтобы сделать эмуляцию более точной и правильно ее синхронизировать с PIT.

Цифры, используемые для каждой инструкции, подробно описаны в User Manual, но я хотел бы знать, как они рассчитываются. Например, я вывел следующие шаги для XCHG mem8,reg8 инструкции - которая занимает ровно 17 тактовых циклов в соответствии с инструкцией:

1. декодировать вторые байты команды: +1 цикла;
2. Перенос первого операнда из памяти во временное место: +7 циклов;
3. перевод второго операнда из регистра в память: +8 циклов;
4. Перенос первого операнда из временного места в место назначения: +1 цикл.

Но я, вероятно, совершенно не прав, поскольку мои рассуждения, похоже, не работают для всех инструкций. Например, я не могу понять, почему команда PUSH reg принимает 11 тактов, тогда как команда POP reg занимает всего 8 тактов.

Итак, не могли бы вы рассказать мне, как часы цикла проводятся в каждой инструкции или, скорее, общий метод, чтобы понять, откуда эти цифры?

спасибо.

Answer 1

Каковы расчеты циклов и то, что действительно делает clock, было для меня загадкой, пока у меня не было возможности работать вместе с аппаратными парнями, и я мог видеть, с какими моделями они работают.Ответ заключается в аппаратной

CPU является параллельно машина и хотя для программистов это дизайн, как правило, описывается в некоторых упрощающих условиях, объясняющих трубопровод или microinstructions необходимо реализовать и т.д. CPU остается параллельной машины.

Для получения инструкций необходимо выполнить много крошечных сигналов bit-size с одного конца на другой. В некоторых местах процессоры должны ждать, пока не поступят все входные данные bit. Это скоординированное движение от одного stage к другому управляется clock-signal, который отправляется централизованно ко всем многим частям. Каждое такое движение, барабанное clock-signal, называется cycle.

Так что для того, чтобы знать, сколько cycle ей действительно необходимо, чтобы закончить работу, вы должны принять во внимание то, как являются wire s связаны и где bit s должен проходить через и где и сколько необходимые точки синхронизации ,

Я сомневаюсь, если Intel 8086 схематичное общедоступна, и даже если бы это было, то я сомневаюсь, что это будет читаемым. Но единственный правильный ответ лежит там. Все остальное это просто упрощение и воспроизвести точное поведение аппаратных средств в программном обеспечении, вы должны имитировать/интерпретировать CPU сек аппаратные

Смотрите также:

• Electrical Engineering Stack Exchange: Map processor to circuit diagram
• OpenCores.org: Processor - содержит описание различных CPU s в различных hardware description languages, где вы можете увидеть, как именно это clock signal используется

Answer 2

Вопрос довольно большой, поэтому я буду обращаться только к PUSH и к вопросу POP.

PUSH - это в основном MOV из регистра в память (плюс приращение регистра). POP - это MOV из памяти для регистрации (плюс регистр).

Если посмотреть на странице 2-61 вы найдете:

MOV

регистр, память 8 + EA 1 2-4 MOV BP, STACK_TOP

памяти, регистр 9+ EA 1 2-4 MOV COUNT [DI], CX

Для POP операции, у вас уже есть указатель стека в регистр, поэтому эффективный адрес (EA) равен нулю. Вы можете немедленно выполнить команду MOV, и я могу только предположить, что специальная операция POP может уменьшить указатель стека одновременно, где-то в более поздних тактах цикла операции чтения, как только адрес больше не нужен.

Для операции PUSH у вас есть EA 2, так как указатель стека должен быть увеличен до получения требуемого адреса для выполнения записи. Здесь не может быть параллелизма, поэтому у вас есть 9 циклов для MOV плюс, по-видимому, два для эффективного вычисления адреса (приращение указателя стека).