将数据从内存移动到微控制器中的内存

Question

为什么我们不能将数据直接从内存位置移动到另一个内存位置.

请原谅我,如果我问一个愚蠢的问题,但我认为这是一个真实的情况,至少对于我遇到的问题(8085,8086 n 80386)

我并不是在寻找一种移动数据的解决方案(例如,使用movs n all),但实际上是这种异常的原因.

Answer 1

MOVS怎么样？它将esi寻址的8/16/32位值移动到edi寻址的位置.

Answer 2

基本原因是大多数指令集允许一个寄存器操作数和一个内存操作数，坚持这种格式使设计指令解码器更容易。它还使 CPU 内的执行引擎更容易，因为该指令通常可以仅对一个内存位置发出内存操作，并且最多可以读取或写入一个寄存器块。

直接执行内存到内存指令需要指定两个内存位置。考虑到寄存器/内存指令格式，这很尴尬。鉴于机器的性能，几乎没有理由为此修改指令格式。

更现代的 CPU 使用的一种技巧是提供某种类型的块移动指令，其中源位置和目标位置位于寄存器中（对于 X86，分别是 ESI 和 EDI）。然后一条指令可以只指定两个寄存器（或者在 x86 的情况下，指令只知道哪些寄存器）。这解决了指令解码问题。

指令执行问题有点难，但人们有很多晶体管。组织从一个寄存器间接读取，并通过另一个寄存器间接写入，并递增两者在硅中很尴尬，但这只会消耗一些晶体管。现在您可以按照您的要求从内存移动到内存的指令。为 X86 注意到的其他海报之一有说明（MOVB、MOVW、MOVS，...）正是这样做的，一次一个内存字节/字/...。

移动内存块将是理想的，因为 CPU 可以生成高带宽读取和写入。x86 使用 MOV- 上的 REP（重复）前缀来移动更大的块。

但是，如果单个指令可以做到这一点，您就会遇到执行可能需要很长时间（移动 1Gb 需要多长时间？--> 数百万个时钟周期！）的问题，这会破坏 CPU 的中断响应率。

x86 通过允许 REP MOV- 被中断来解决这个问题，PC 被设置回指令的开头。通过在移动期间适当地更新寄存器，您可以中断并重新启动具有快速块移动和高中断响应率的 REP MOV- 指令。管子里有更多的晶体管。

RISC 人员发现块移动指令的所有这些复杂性大多不值得。您可以编写一个愚蠢的循环（甚至是 x86）：

copy: MOV   EAX,[ESI]
      ADD   ESI,4
      MOV   [EDI],EAX
      ADD   EDI,4
      DEC   ECX
      JNE   copy

它的基本功能与 REP MOV- 相同。几乎现代 CPU（x86，其他）执行此操作如此之快（超标量等），以至于总线就像自定义移动指令一样被利用，但现在您不需要所有那些浪费的晶体管（或相应的热量）。