TI-990

TI-990では、レジスタはメモリに格納され、ワー​​クスペースポインタと呼ばれるハードウェアレジスタを介して参照されます。ワークスペースの概念は、メインメモリがTIが開発した新しい半導体RAMチップに基づいており、CPUと同じ速度で動作することにあります。つまり、「レジスタ」がCPU内の実際のレジスタであるか、メモリに格納されているかは関係ありませんでした。ワークスペースポインタにメモリアドレスがロードされると、そのアドレスがレジスタの起点となります。

990には、ワークスペースポインタ（WP）、プログラムカウンタ（PC）、ステータスレジスタ（ST）の3つのハードウェアレジスタしかありません。コンテキストスイッチでは、ハードウェアレジスタのみの保存と復元が行われます。

TI-990には、プラグインハードウェアを使用することで動作を拡張できる機能が備わっています。ハードウェアが接続されていない場合、CPUはトラップ状態になり、ソフトウェアがその機能を実行します。操作コード（XOP）では、システムに15個のデバイスを接続できますが、デバイス15はTIのオペレーティングシステムでスーパーバイザコール（SVC）用に予約されており、ユーザープログラムがI/Oやその他のオペレーティングシステムサービスを要求する際に使用されます。

990/12では、XOP命令によってマシンの書き込み可能な制御ストアからマイクロコードを実行することができた。

TI-990は、かなり直交性の高い命令セットを備えています。命令フォーマットは、1ワード、2ワード、3ワードの命令に対応しています。モデル990/12のCPUは、拡張モード動作で4ワード命令に対応しています。

（Rは汎用レジスタで、0から15までの値をとります。）

0. レジスタ - 値はレジスタとの間でやり取りされます: OPR R  ; R にはオペランドが含まれています

1. 間接レジスタ - レジスタにはオペランドのアドレスが格納されます: OPR *R  ; R はオペランドを指します

2. インデックス付き: OPR @MEM(R); Rには、アドレスMEMに追加するインデックス値（バイト単位のオフセット）が含まれます。R0はインデックス付けには使用されず、直接メモリアドレッシングが可能です。

3. 間接自動インクリメント: OPR *R+  ; R にはオペランドのアドレスが格納されます。その後、R をオペランド型の長さ分だけインクリメントします。

いくつかのレジスタは、多くの命令において明確な目的を持っていました。それらは以下のとおりです。

• R0 - シフトカウンタ、拡張モードカウンタ、浮動小数点アキュムレータ（FAC）最上位ワード
• R1 - FAC+2 (単精度)
• R2 - FAC+4 (倍精度)
• R3 - FAC+6 (倍精度)
• R11 - リンケージを返す、またはXOPのオペランドへのポインタを返す（特権モード）
• R12 - CRUベースアドレス（特権モード）
• R13 - 保存されたワークスペースポインタ
• R14 - 保存済みプログラムカウンタ
• R15 - 保存済みステータスレジスタ

990/4、990/5、990/9の命令セットは69個の命令で構成され、990/10は72個の命令、990/10Aは77個の命令、990/12は144個の命令で構成されていた。

命令は、アドレッシングモードと受け入れるオペランドの数に応じてグループ化されます。グループは、命令語内のビットフィールドの配置によって定義されます。命令語の左端のビットだけで、そのグループを識別するのに十分です。

ワードの最初のフィールドは実行する演算を指定し、残りの2つのフィールドはオペランドの位置を特定するための情報を提供する。

• MOV（単語の移動）
• MOVB（バイト移動）
• A（単語を追加）
• AB（バイトを追加）
• S（減算の単語）
• SB（減算バイト）
• C（比較語）
• CB（バイト比較）
• SZC（対応する単語にゼロを設定する）
• SZCB（対応するバイトをゼロに設定）
• SOC（対応する単語を1つずつ組み合わせる）
• SOCB（対応するバイトに1を1つずつ設定する）

ワードの最初のフィールドは実行する操作を指定し、2番目のフィールドはJMP命令の場合は移動先への相対オフセット、CRUビットアドレッシングの場合は相対オフセットを指定します。

• JMP（無条件ジャンプ）
• JLT（0未満の場合はジャンプ）
• JLE（0以下の場合はジャンプ）
• JEQ（ゼロの場合はジャンプ）
• JHE（論理的に0以上の場合にジャンプ）
• JGT（0より大きい場合はジャンプ）
• JNE（ゼロでない場合はジャンプ）
• JNC（キャリークリアの場合はジャンプ）
• JOC（キャリーセットの場合はジャンプ）
• JNO（オーバーフローが発生した場合はジャンプしてクリアする）
• JOP（奇数パリティの場合にジャンプ - バイト演算後にのみ有効）
• JL（論理的にゼロより小さい場合はジャンプ）
• JH（論理的にゼロより大きい場合はジャンプ）
• SBO（CRUビットを1に設定）
• SBZ（CRUビットをゼロに設定）
• TB（テストCRUビット）

ワードの最初のフィールドは演算を指定し、2番目のフィールドはレジスタを提供し、3番目のフィールドは2番目のオペランドの位置を特定するための情報を提供する。

• COC（対応するものを比較してください）
• CZC（対応するゼロを比較する）
• XOR（排他的論理和）
• XOP（拡張操作）

ワードの最初のフィールドは実行する演算を指定し、2番目のフィールドは演算のビット幅を示し、3番目のフィールドは2番目のオペランドの位置を示す情報を提供する。

• LDCR（ロードCRU）
• STCR（店舗CRU）

ワードの最初のフィールドは実行する操作を指定し、2番目のフィールドはシフトカウント、3番目のフィールドはシフトするレジスタを指定します。

• SRA（右シフト算術演算）
• SRL（右シフト論理）
• SLA（左シフト算術）
• SRC（右回帰）

最初のフィールドは実行する演算を指定し、2番目のフィールドは2番目のオペランドの位置を特定するための情報を提供する。

• BLWP（ブランチおよびロードワークスペースポインタ）
• B（支店）
• X（実行）
• CLR（クリアワード）
• 否定（2の補数否定）
• INV（1の補数）
• INC（増分）
• INCT（2ずつ増加）
• DEC（デクリメント）
• DECT（2ずつ減少）
• BL（ブランチアンドリンク）
• ABS（絶対値）
• SWPB（スワップバイト）
• SETO（単語を1つずつにリセットする）
• LDS（長距離信号源、990/10、990/10A、990/12）
• LDD（長距離目的地、990/10、990/10A、990/12）
• BIND（ブランチ間接、990/10A、990/12）
• MPYS（複数署名、990/10A、990/12）
• DIVS（分割署名、990/10A、990/12）
• AR（実数加算、990/12）
• CIR（整数を実数に変換、990/12）
• SR（実数990/12を差し引く）
• MR（実数乗算、990/12）
• DR（実数除算、990/12）
• LR（実測値、990/12）
• STR（店舗実測値、990/12）
• AD（2倍を加える、990/12）
• CID（整数を倍精度浮動小数点数に変換、990/12）
• SD（2倍を引く、990/12）
• MD（倍数、990/12）
• DD（2倍で割る、990/12）
• LD（ダブルロード、990/12）
• STD（店舗ダブル、990/12）

その単語は、実行すべき操作を具体的に示していた。

• アイドル状態（CPUアイドル状態）
• RSET（CPUリセット）
• RTWP（ワークスペースポインタを返す）
• CKON（時計オン）
• CKOF（タイムオフ）
• LREX（ROMをロードして実行）
• EMD（マイクロ診断の実行、990/12）
• EINT (割り込み許可、990/12)
• DINT（割り込み無効化、990/12）
• CRI（実数を整数に変換、990/12）
• CDI（double型を整数型に変換、990/12）
• NEGR（実数を否定、990/12）
• NEGD（否定ダブル、990/12）
• CRE（実数を拡張整数に変換、990/12）
• CDE（double型を拡張整数型に変換、990/12）
• CER（拡張整数を実数に変換、990/12）
• CED（拡張整数を倍精度浮動小数点数に変換、990/12）
• XIT（終了浮動小数点数、990/12）

最初のフィールドは演算を指定し、2番目のフィールドは該当する場合レジスタを指定します。3番目のフィールドは、該当する場合、2番目のワード内の即値オペランドを指定します。

• LIMI（ロード割り込みマスク即時）
• LI（即時ロード）
• AI（即時追加）
• アンディ（および即時）
• ORI（または即時）
• CI（即時比較）
• STWP（ワークスペースポインタを格納する）
• STST（店舗状況）
• LWPI（ワークスペースポインタの即時ロード）
• BLSK（ブランチ即時プッシュリンクをスタックにプッシュ、990/12）

ワードの最初のフィールドは演算を指定し、2番目のフィールドはレジスタを提供し、3番目のフィールドは2番目のオペランドの位置を特定するための情報を提供する。

• MPY（符号なし乗算）
• DIV（符号なし除算）

最初のフィールドは操作を指定し、2番目のフィールドはマップファイル（0=カーネル、1=ユーザー）を指定し、3番目のフィールドはアドレスを持つレジスタを指定します。

指定されたマップファイルには、レジスターに記載されているアドレスから抽出した6つの単語が読み込まれています。

この命令は、990/10Aおよび990/12、またはメモリマップオプションがインストールされた990/10でサポートされています。

• LMF（マップファイルの読み込み）

最初のワードはオペコードです。2番目のワードでは、最初のフィールドがバイト数フィールド、2番目のフィールドが宛先オペランド、3番目のフィールドがソースオペランドです。これらの命令は990/12でサポートされています。

• NRM（正規化）
• RTO（1人のための正しいテスト）
• LTO（左側のテストで1を抽出）
• CNTO（1つずつ数える）
• BDC（2進数から10進数への変換）
• DBC（10進数から2進数への変換）
• SWPM（複数交換）
• XORM（XOR演算）
• ORM（または複数）
• ANDM（および複数）
• SM（倍数を引く）
• 午前（複数選択可）

多倍長命令により、1～15バイト長のオペランドに対して論理演算および整数演算が可能になりました。990/10Aでは、*SMおよび*AM命令がサポートされています。

最初のワードの最初のフィールドはオペコード、2番目のフィールドはチェックポイントレジスタを示します。2番目のワードの最初のフィールドはバイト数フィールド、2番目のフィールドは宛先オペランド、3番目のフィールドはソースオペランドです。これらの命令は990/12でサポートされています。

• SNEB（文字列内のバイト列が一致しないものを検索）
• CRC（巡回冗長コード計算）
• TS（文字列翻訳）
• CS（文字列比較）
• SEQB（文字列内のバイト列が等しいか検索する）
• MOVS（文字列の移動）
• MVSR（移動文字列の反転）
• MVSK（スタックから文字列を移動）
• POPS（スタックから文字列をポップする）
• PSHS（プッシュストリングをスタックへ）

最初のワードはオペコードです。2番目のワードでは、最初のフィールドがバイト数フィールド、2番目のフィールドがシフト数、3番目のフィールドがソースオペランドです。これらの命令は990/12および990/10Aでサポートされています。

• SRAM（右シフト算術倍数）
• SLAM（左シフト算術乗算）

最初のワードはオペコード、2番目のワードの最初のフィールドは位置フィールド、2番目のフィールドはソースオペランドです。これらの命令は990/12でサポートされています。

• TMB（テストメモリビット）
• TCMB（テストおよびメモリビットのクリア）
• TSMB（テストおよびメモリビット設定）

最初のワードの最初のフィールドはオペコード、2番目のフィールドは幅を示します。2番目のワードの最初のフィールドは位置、2番目のフィールドはソースオペランドです。この命令は990/12でサポートされています。

• IOF（フィールドの逆順）

最初のワードの最初のフィールドはオペコード、2番目のフィールドは幅を示します。2番目のワードの最初のフィールドは位置、2番目のフィールドは宛先オペランド、3番目のフィールドはソースオペランドです。これらの命令は990/12でサポートされています。

• INSF（フィールドを挿入）
• XV（抽出値）
• XF（抽出フィールド）

最初のワードはオペコード、2番目のワードの最初のフィールドは値フィールド、2番目のフィールドはレジスタ、3番目のフィールドは相対オフセットです。これらの命令は990/12でサポートされています。

• SRJ（レジスタから値を減算してジャンプする）
• ARJ（レジスタに値を加算してジャンプ）

ワードの最初のフィールドはオペコード、2番目のフィールドはレジスタ仕様です。これらの命令は990/12でサポートされています。

• STPC（レジスタにPCを格納する）
• LIM（レジスタから割り込みマスクをロードする）
• LST（ロードステータスレジスタ）
• LWP（ワークスペースポインタの読み込み）
• LCS（負荷制御ストア）

最初のワードはオペコードです。2番目のワードの最初のフィールドは宛先オペランド、2番目のフィールドはソースオペランドです。この命令は990/12でサポートされています。

• MOVA（アドレス移動）

最初のワードはオペコード、2番目のワードの最初のフィールドは条件コードフィールド、2番目のフィールドは宛先オペランド、3番目のフィールドはソースオペランドです。これらの命令は990/12でサポートされています。

• SLSL（検索リスト論理アドレス）
• SLSP（検索リストの物理的住所）

最初のワードの最初のフィールドはオペコード、2番目のフィールドは宛先長を指定します。2番目のワードの最初のフィールドはソース長、2番目のフィールドは宛先オペランド、3番目のフィールドはソースオペランドを指定します。この命令は990/12でのみサポートされています。

• EP（拡張精度）

以下のモデルは、TILINEを主要な大容量ストレージバスとして使用しました。

• TI-990/5 — TMS9900マイクロプロセッサ、64KBメモリ搭載
• TI-990/10 — 2MBのECCメモリへのメモリマッピングをサポートするTTLプロセッサ
• TI-990/10A — 1MBのメモリへのメモリマッピングをサポートするTMS-99000マイクロプロセッサ
• TI-990/12 — 2MBのECCメモリへのメモリマッピング、ワークスペースキャッシュ、ハードウェア浮動小数点演算、拡張モード命令、書き込み可能な制御ストアを備えたショットキーTTLプロセッサ

以下のモデルは、CRUを主要バスとして使用しました。

• TI-990/4 — TMS9900マイクロプロセッサ、56KBメモリ搭載
• TI-990/9 —オリジナルのTTL実装