Тракт - данные
Cтраница 3
 |
Все допустимые операции. Любую из перечисленных операций можно. [31] |
Однако один и тот же регистр не может получать значение из памяти и тракта данных в одном и том же цикле. [32]
Микропрограмма вызывает команды из памяти и выполняет их одну за другой, используя при этом тракт данных. Например, для того чтобы выполнить команду ADD, эта команда вызывается из памяти, ее операнды помещаются в регистры, АЛУ вычисляет сумму, а затем результат переправляется обратно. [33]
Как мы уже говорили, длительность цикла определяется временем, необходимым для прохождения сигнала через тракт данных. На рис. 4.2 показано распределение этой задержки между различными компонентами во время каждого цикла. [34]
 |
Выполнение типичной микропрограммы. [35] |
Блок-схема микрокода, соответствующего двум командам, показана на рис. 10.11. Блок-схема опирается на логику тракта данных и управляющую логику, рассмотренные в предыдущих параграфах. Каждый прямоугольник представляет собой один микроцикл, и, поскольку формат микрокоманды известен, его можно преобразовать в одну микрокоманду. [36]
Пока росла популярность шины VME, фирма Intel быстро разработала стандарт Multibus II, характеризующийся 32-разрядным трактом данных, адресным пространством 4 Гбайт и двойным формфактором с увеличенной длиной Eurocard. Стандарт Multibus II был опубликован через три года после того, как на рынке появились первые платы VME, и для того, чтобы стать конкурентоспособным, стандарту Multibus II потребуется определенное время. [37]
 |
Системный интерфейс Futurebus. [38] |
Многие 32-разрядные шины выравнивают пересылаемые данные для упрощения соединений 16-разрядных процессоров, а в шине Futurebus применяется тракт данных без выравнивания, исключающий необходимость использования байтовых коммутаторов. Когда шина Futurebus используется для работы с 32-разрядными процессорами, дополнительных аппаратных средств коммутации байтов не требуется, но для того, чтобы с шиной Futurebus использовать 8 - и 16-разрядные процессоры, возникает необходимость в аппаратных средствах коммутации байтов. [39]
Микропрограммируемый ЦП состоит из трех основных логических модулей: модуль управляющей памяти, модуль логики микроуправления и модуль тракта данных. Связи между ними показаны на рис. 10.2. Модуль тракта данных содержит PC, PSW, IR, MAR, MDR, регистровый файл и логику для выполнения базовых арифметических и логических операций. Этот модуль управляется микроподпрограммами, хранимыми в управляющей памяти. [40]
Ниже мы опишем, как работает эта модель, что собой представляет микроархитектура и как ею управляют микрокоманды, каждая из которых занимает тракт данных на один цикл. Полный список команд формирует микропрограмму, которая будет рассмотрена очень подробно. [41]
 |
Графическое изображение работы конвейера. [42] |
Если бы мы показали цикл 5 и следующие, модель была бы точно такой же, как в цикле 4: все четыре части тракта данных работали бы независимо друг от друга. Данный конвейер содержит 4 стадии: для вызова команд, для доступа к операндам, для работы АЛУ и для записи результата обратно в регистры. Здесь важно подчеркнуть, что хотя выполнение одной команды занимает 4 цикла, в каждом цикле начинается новая команда и завершается предыдущая. [43]
Регистр управления аппаратным интерфейсом и шесть внутрикристальных программируемых генераторов состояний ожидания позволяют задать необходимые характеристики вспомогательных схем, такие, например, как скорость передачи по шинам, ширину трактов данных и число состояний ожидания. Скорость передачи по внешней шине может быть равна скорости работы процессора, половине или четверти этой скорости; тем самым оказывается возможной работа Z80000 при тактовой частоте 25 МГц с относительно низкоскоростными запоминающими устройствами и устройствами ввода-вывода. [44]
Тракт данных - это часть центрального процессора, состоящая из АЛ У ( арифметико-логического устройства) и его входов и выходов. Тракт данных нашей микроархитектуры показан на рис. 4.1. Хотя этот тракт данных и был оптимизирован для интерпретации программ IJVM, он схож с трактами данных большинства компьютеров. [45]
Страницы: 1 2 3 4 5