Skalare Prozessoren - Moderne Prozessorarchitekturen: Prinzipien und ihre Realisierungen - page 70

fügige Modifikation der Registertransferschaltung aus Bild 2.4 zu der in Bild 2.5
dargestellten Struktur ermöglichen.
Damit unmittelbare Operanden verarbeitbar sind, wurde die mit a markierte Verbin-
dung hinzugefügt, die den im Befehl codierten Wert am Registerspeicher vorbei
über den Multiplexer zur ALU führt. Der Multiplexer wird dabei benötigt, um ent-
weder den Inhalt eines Registers oder den unmittelbaren Wert zur ALU durchzu-
schalten, und zwar gesteuert vom Befehlsdecoder, der hierzu die im Befehl codierte
Adressierungsart auswertet. Wie in Abschnitt 1.3.2 beschrieben, ist es nicht notwen-
dig, beide Operanden einer dyadischen Operation unmittelbar adressieren zu kön-
nen, weshalb sich hier ein Multiplexer für den zweiten ALU-Eingang einsparen
lässt. Welcher der beiden Operanden unmittelbar adressierbar sein soll, ist vom Pro-
grammiermodell abhängig und wird in den verschiedenen realen Prozessoren unter-
schiedlich gehandhabt.

b

+1 a

Befehls-
speicher

Register-
speicher

Daten-
speicher

ALU

N n

Befehlsdecoder

Bild 2.5. Registertransferstruktur eines einfachen sequentiell arbeitenden Prozessors, mit dem sich
unmittelbare Operanden verarbeiten lassen und mit dem direkt, indirekt und indirektindiziert auf
den Datenspeicher zugegriffen werden kann

Abgesehen von den eben beschriebenen Änderungen unterscheidet sich die Regis-
tertransferschaltung in Bild 2.5 nur noch in einem marginalen Detail von der in Bild
2.4 dargestellten Struktur: Die Adressen für Datenspeicherzugriffe werden nicht
unmodifiziert dem Befehlcode entnommen, sondern von der ALU generiert, so dass
es nun möglich ist, den Datenspeicher sowohl direkt , indirekt als auch indirektindi-
ziert anzusprechen.
Bei einem direkten Zugriff, führt man die Adresse hierbei über die mit einem a mar-
kierte Verbindung am Registerspeicher vorbei, durch die ALU und über die mit b
markierte Verbindung zum Datenspeicher. Die ALU ist dabei in der Weise zu steu-
ern, dass der untere Eingang unmodifiziert am Ausgang erscheint. Für einen indi-
rekten Zugriff muss der Inhalt eines Registers über den Multiplexer auf den unteren
Eingang der ALU und von dort zum Datenspeicher übertragen werden. Ein indirek-
tindizierter Zugriff lässt sich schließlich durchführen, indem entweder der Inhalt
von zwei Registern oder der Inhalt eines Registers sowie einer Konstanten von der
ALU addiert und das Ergebnis für die Adressierung des Datenspeichers verwendet
wird.

Bemerkung. Bei der indirektindizierten Adressierung addiert die ALU vor dem Zugriff auf den
Datenspeicher die Basisadresse und den Index. Natürlich, ist es möglich, das Ergebnis der Adress-
berechnung weiter zu verarbeiten. Bei der in Abschnitt 1.2.3 beschriebenen postmodifizierenden
indirekten Adressierung wird z.B. der Inhalt des als Basis verwendeten Registers nach dem Zugriff