2.1　６８Ｋのアーキテクチャ

2.1.1　６８Ｋの特徴
2.1.2　６８Ｋのレジスタ群
2.1.3　スーパバイザステート・ユーザステート

2.1.1　６８Ｋの特徴

６８Ｋには、３つの特徴がある。
第一に、セグメントという概念がない。そのため、常に１６Ｍバイト（２24バイト）のメモリ空間を一様にアクセスする事ができ
る。これは、機器組み込み用のＣＰＵとして大きなメモリ空間があまり問題にならないときに、余計なオーバーヘッドがなく、都
合がよい。
第二に、６８Ｋの内部レジスタは全て３２ビットになっている。このため、剰余算やアドレス計算が容易に行える。更に、そのレ
ジスタ群は用途についてあまり制限がない汎用レジスタ方式をとっていて、レジスタ間のデータ転送やデータのセーブ・ロードの
回数が少なくてすむ。
第三に、６８Ｋはスタックやキューを用いた演算処理ルーチンの記述が容易な命令セットとアドレッシングモードを持っている。
これは、ＣやＰａｓｃａｌなどの構造化プログラミング言語の実行に際し、都合がよい。また、汎用レジスタ方式をとっているた
め、同時に複数個のスタックを管理できる。


2.1.2　６８Ｋのレジスタ群

      アドレスレジスタ（Ａ０〜Ａ７） 
            アドレスレジスタは、アドレスベースに使う事を目的としているので、アドレシングモードがたくさん作られてい
            る。Ａ０〜Ａ６までがアドレスレジスタ、Ａ７は裏表に分かれていて、それぞれスーパーバイザ用のスタックポイン
            タ（ＳＳＰ），ユーザ用のスタックポインタ（ＵＳＰ）として使用される。
      データレジスタ（Ｄ０〜Ｄ７） 
            データレジスタは、いわゆるアキュムレータとして使うのに便利にできていて、下から８ビット及び１６ビットに切
            っても使える。（下の８ビットにデータをロードした時、上の２４ビットは変化しない。）
      プログラムカウンタ（ＰＣ） 
            ＰＣは３２ビットである。しかし、使用できるのは下位２４ビットなので、アドレス空間は１６Ｍバイトである。
      ステータスレジスタ（ＳＲ） 
            ＳＲは１６ビット長で、上位半分はシステムバイト、下位半分はユーザバイトとなっている。システムバイトはシス
            テムの状態を示し、ユーザステートのときはこ内容を書き換えられない。ユーザバイトはＺ８０のＦレジスタのよう
            なものである。


2.1.3　スーパバイザステート・ユーザステート

６８ＫはＯＳの存在を前提としているため、システムプログラムが資源管理などの操作をすることができるように、実行時の状態
がスーパバイザステートとユーザステートに分かれている。


 

                                                                                             
                                   Fig 2.1　68kのレジスタ構成


      特権命令 
            スーパバイザステートでしか実行できない命令。ＳＲのシステムバイトの変更や、割込み処理に関する命令群。


2.1.4　６８Ｋのデータ型

６８Ｋは、１ビット（ビットデータ）、４ビット（ＢＣＤデータ）、8ビット（バイトデータ）、１６ビット（ワードデータ）、３
２ビット（ロングワードデータ）のデータを取り扱うことができる。

      レジスタ 
            データレジスタは４種類の長さのデータを全て保持することができる。アドレスレジスタは１６ビット又は３２ビッ
            トを単位として扱う。
      メモリ 
            データをメモリに記憶させる場合はワード（２ビット）を単位とする。この際、低アドレス側に上位バイトのデータ
            を、高アドレス側に下位バイトのデータを納める。