180 likes | 368 Views
Учебный курс. Архитектура ЭВМ и язык ассемблера Лекция 8 заместитель министра связи и массовых коммуникаций РФ, старший преподаватель Северов Дмитрий Станиславович. Микроархитектура. Управление микрокомандами. • Микропрограммная память. –.
E N D
Учебный курс Архитектура ЭВМ и язык ассемблера Лекция 8 заместитель министра связи и массовых коммуникаций РФ,старший преподаватель Северов Дмитрий Станиславович
Управление микрокомандами • Микропрограммная память – (9) Псевдорегистр «микропрограммный счётчик» (MPC) (512x36) Управляющая память (36) Регистр микрокоманд (MIR) Триггеры признаков (N),(Z) – – – – Схемы управления выбором следующего микроадреса • Уточнённый цикл микрокоманды – Спадом такта микрокоманда фиксируется в MIR Выдача из регистра на входную шину Срабатывание АЛУ и сдвигателя – – – Стабилизация выходной шины, шин памяти, АЛУ Защёлкивание (ростом такта) – • в триггеры признаков (N), (Z) • в регистры с выходной шины и/или из памяти – Формирование MPC к началу след. цикла (спаду такта )
Некоторые задачи реализации АСК • Определить модель памяти – Набор констант – Фрейм локальных переменных Стек операндов – – Область процедур • Определить набор команд • Определить поведение памяти при… – передаче параметров и управления между процедурами – cоздании локальных переменных – вычислении выражений • Определить состав микрокоманд • Реализовать АСК в виде микропрограммы
Модель памяти SP Текущий стек операндов 3 Текущий фрейм локальных переменных 3 Фрейм локальных переменных 2 Фрейм локальных переменных 1 LV Область процедур Набор констант PC СРР
Микрооперации Таблица 4.3. Все допустимые операции. Любую из перечисленных операций можно расширить, добавив «<<8», что означает сдвиг результата влево на 1 байт. Например, часто используется операция H=MBR<<8
Микропрограмма для Mic-1 (продолжение)
А дальше? • Учебные модели – Google: VS-CPU Carpinelli – Google: RS-CPU Carpinelli – Жмакин А.П. Архитектура ЭВМ. (с диском) • ISBN 5-94157-719-2 • Простейший процессор – 8 бит – 4-ре команды – www.csie.ntu.edu.tw/~b92029/data/EXP
Ускорение микроархитектуры • Меньше микроопераций в операции – упрятать выборку команды – три шины • Короче цикл – меньше последовательных действий – короче отдельные действия • сложнее сумматор (АЛУ) • убрать декодер 4в16 • Несколько действий одновременно – Отдельный блок выборки команд
Mic-2 3 6 3 3 3 9 8 6 4 9 LDC-W SWAP ILOAD IADD LDC-W
Mic-3 • Такт короче • Всё доступно Mic-2 Mic-2 Mic-3 Mic-3
Mic-4 • Микрооперации • Специализация – Начало в ПЗУ Выборка заранее – – Очередь исполнения MIR на стадию Микропереходы отдельно – –
Кэш (cache) • Отображение, «попадание», «промах» • Блоки, строки, теги • Основные характеристики Емкость (1КB-10МБ) Размер строки – – Алгоритм отображения Алгоритм замещения – – Алгоритм согласования Число уровней – –