Excepciones en la segmentaci n
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ARQUITECTURA DE MÁQUINAS COMPUTADORAS III. Excepciones en la Segmentación. Unidad 2: Segmentación. Docente: Ing. José Díaz Chow. Preámbulo. Clases anteriores : Procesador segmentado adelanta la ejecución creando riesgos por dependencias .

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Excepciones en la Segmentación

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Presentation Transcript


Excepciones en la segmentaci n

ARQUITECTURA DE MÁQUINAS COMPUTADORAS III

Excepciones en la Segmentación

Unidad 2: Segmentación

Docente: Ing. José Díaz Chow


Pre mbulo

Preámbulo

  • Clasesanteriores:

    • Procesadorsegmentadoadelanta la ejecucióncreandoriesgospordependencias .

    • Riesgospuedenser: Estructurales, Datos,Control

    • El principal peligroes la incoherencia.

    • Lidiar con laslatenciasquedegradan el rendimiento.

    • Otrasdificultades: Excepciones


Unidad 2 segmentaci n

Unidad 2: Segmentación

Contenido:

  • 2.9 Excepciones

    • Interrupciones y excepciones

    • Tratamiento de la excepción

    • Excepcionesmúltiples


Objetivos

Objetivos

  • Expresar la dificultades y riesgosquerepresentanlasexcepciones en el diseño de CPUs segmentados.

  • Identificarlasdiferentesexcepcionesquepuedensurgir en cadaetapa del segmentado y evaluar los casos de excepcionesmúltiplesquepuedendarse.

  • Proponertécnicas para el tratamiento de lasexcepciones en los CPUs segmentados.


Unidad 2 segmentaci n1

Unidad 2: Segmentación

Contenido:

  • 2.9 Excepciones

    • Interrupciones y excepciones

    • Tratamiento de lasexcepciones

    • Excepcionesmúltiples


Excepciones

Excepciones

  • ¿Qué son las Excepciones?

    • ¿Errores?

    • ¿Interrupciones ?

    • ¿Por qué se les llama así?


Interrupciones y excepciones 1 2

Interrupciones y excepciones(1/2)

  • Interrupciones: interrupciónde la tarea en el flujo de ejecución actual y desvíodel mismo para atenderalgúnevento.

  • Tipos:

    • Asíncrona: DispositivosExternos.

    • Síncronas: Ocurrensíncronamente y comoconsecuencia de la ejecución (excepciones).


Interrupciones y excepciones 2 2

Interrupciones y excepciones(2/2)

TRATAMIENTO DE INTERRUPCIONES

  • El CPU debeatender la Interrupciónalmacenando el estado de la máquina y modificando el PC para quecargue la ISR (TRAP).

  • Interrupciones: el procesadoremite un trap en el próximociclo, luego de ejecutar la instrucción actual: TratamientoPreciso.

  • Con lasexcepcionestenemosotrasdificultades:

    • Ocurrendurante la ejecución.

    • Algunasdebeserrecomenzables.


Unidad 2 segmentaci n2

Unidad 2: Segmentación

Contenido:

  • 2.9 Excepciones

    • Interrupciones y excepciones

    • Tratamiento de la excepción

    • Excepcionesmúltiples


Tratamiento de la excepci n 1 2

Tratamiento de la Excepción(1/2)

  • CuandoocurreunaExcepción:

  • CPU fuerza un trap en el siguienteciclo.

  • Hasta que el trap sea efectivo, inhibirlasescrituras de la instrucciónque genera la excepción y lasposteriores.

  • CPU guarda el estado + Direcciónde la instrucciónque genera la excepción.


Tratamiento de la excepci n 2 2

Tratamiento de la Excepción(2/2)

  • ... CuandoocurreunaExcepción:

  • Si existeejecución en desorden (P.E: Salto retardado) esrequeridotenerréplicasdel PC y guardar y restablecertodaslasinstrucciones.

  • Tratamientoanterior: Tambiénes un TratamientoPreciso


Unidad 2 segmentaci n3

Unidad 2: Segmentación

Contenido:

  • 2.9 Excepciones

    • Interrupciones y excepciones

    • Tratamiento de la excepción

    • Excepcionesmúltiples


Excepciones m ltiples 1 4

ExcepcionesMúltiples(1/4)

  • El escenario anterior es ideal. En la realidadtenemosexcepcionesmúltiples.

  • Multiples instruccionesejecutando al unísono.

  • Etapasquepuedengenerar en el DLX:

    • BUS, MEM:Fallo de bloque de caché

    • D/L: Error de código de operación

    • ALU:Excepciónaritmética


Excepciones m ltiples 2 4

ExcepcionesMúltiples(2/4)

  • El casomássencillo: ExcepcionesmúltiplesSimultáneas. Permiten el tratamientoPreciso.


Excepciones m ltiples 3 4

ExcepcionesMúltiples(3/4)

  • El casomásdifícil: Instruccionesposterioresgeneranexcepciones antes.


Excepciones m ltiples 4 4

ExcepcionesMúltiples(4/4)

¿Cómotratarlas? :

  • Forma precisa:En el ordende la instrucción.

  • Se emplea un vector de excepcionespara registrar cadaexcepciónqueocurre en el cauce.

  • Al ocurrirunaexcepciónse registraen el vector y se inhibenlasescrituras de la instrucción y sussucesoras (hasta antes que se inicie el próximo trap).

  • En la etapa MEM se consultasi la instruccióntieneexcepciónregistrada y de serasí, se fuerza un trap en el próximociclo. Ésteejecutará la rutina de tratamiento para resolver la excepción.

  • Unavezresuelta la excepción, se reinicia la instrucción (desde la etapa BUS).


Excepciones m ltiples 4 41

ExcepcionesMúltiples(4/4)

¿Cómotratarlas? :

  • Forma no precisa:En el ordende aparición.

  • Cuandoocurreunaexcepción se detienetodo el cauce (se inhibentodaslasescrituras de lasinstrucciones en ejecución).

  • Se guarda el estado del CPU y se fuerzaun trap en el próximociclo, el queejecutará la rutina de tratamientoqueresuelve la excepción.

  • Unavezresuelta la excepción, se recomienzatodo el caucea partir de dondeapareció la excepción.


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