Регистровый файл

Cтраница 4

Если, например, стек операндов состоит из двух слов, то в регистровом файле может находиться до 62 слов локальных переменных. Естественно, при помещении еще одного слова в стек возникает проблема. Происходит так называемый дрибб-линг - это когда одно или несколько слов, находящихся глубо ко в стеке, записываются обратно в память. Точно так же, если несколько слов выталкиваются из стека операндов, в регистровом файле освобождается место, и поэтому некоторые слова, находящиеся глубоко в стеке, могут перезагружаться в регистровый файл. Специальные регистры на микросхеме определяют, насколько полным должен быть регистр, чтобы слова из нижней части стека записывались в память, и насколько пустым он может быть для того, чтобы перезагрузить регистровый файл из памяти. Чтобы легко произвести дрибблинг без копирования, регистровый файл действует как кольцевой буфер с указателями на самое нижнее и на самое верхнее слова. Дрибблинг происходит автоматически всякий раз, когда регистровый файл переполняется или пустеет. [46]

Например, ТТЛШ-ИС 1802ИР1 ( рис. 3.2) представляет собою два блока из 16 четырехразрядных регистров, доступ к которым организован по двум каналам А и В. Каждый из каналов работает независимо от другого. При ЕА1 ( ЕВ1) входы-выходы DA канала A ( DB канала В) отключаются от нагрузки. Возможность одновременной работы по двум каналам с различными регистрами повышает производительность памяти на регистровых файлах. [48]

Шинными пересылками управляют логические схемы внешнего интерфейса. Внешний интерфейс Z-BUS представляет собой мультиплексируемую 32-разрядную шину адресов / данных. В кэше сохраняются 256 байт команд и 256 байт данных, считываемых с шин команд и данных. Ассоциативный буфер осуществляет преобразование логических адресов, вычисленных адресным арифметическим устройством, в физические адреса кэш-памяти. Адресное вычислительное устройство выполняет все действия, связанные с вычислением адресов; оно считывает содержимое регистров базы и индекса из регистрового файла, значения смещений и прямых адресов с шины команд. В состав регистрового файла входят регистры общего назначения и специализированные регистры, предназначенные для временного хранения значений в ходе выполнения команд. Арифметико-логическое устройство вычисляет результаты выполнения команд. Из регистрового файла одновременно могут быть считаны два операнда или в него может быть записан один операнд. Один из трактов регистрового файла мультиплексирован с трактом шины памяти. Устройство декодирования и управления выполнением команд включает две программируемые логические матрицы для раздельного микропрограммного управления арифметико-логическими устройствами. Его назначением является декодирование команд я управление работой других функциональных узлов. [49]

Конфигурация с ускоренным переносом для 16-битного слова. [56]

Хотя восемь ЦПЭ обеспечивают десять 16-битных регистров Ro - э, большинство из них приходится специализировать. Три регистра необходимы для PC, IR и SP. Еще два регистра отводятся для рабочих регистров, которые временно сохраняют операнды во время выполнения команды. Если в системе есть команда пересылки блока или команда многобитного сдвига, один регистр нужно выделить для счетчика. ЦПЭ имеет MAR без внутреннего тракта подачи на вход АЛУ. Следовательно, чтобы проанализировать и модифицировать MAR, водном из рабочих регистров необходимо иметь резервную копию MAR. Оставшиеся три регистра можно использовать в качестве регистров общего назначения или для хранения масок и констант, которые время от времени требуются при выполнении макрокоманд. Регистры АС и Т отводятся для хранения результатов. Даже если три регистра в Ro - э можно отвести для общего назначения, в сложных ЦП желательно иметь дополнительные регистры общего назначения. Поэтому в модуле тракта данных обычно вводится отдельный регистровый файл, к которому пользователь может обращаться на уровне микрокоманд. В приведенном примере файл реализован на четырех биполярных ЗУПВ 16X4 ( микросхемы 7489 фирмы Signetics), обеспечивающих шестнадцать 16-битных регистров. [57]

Страницы: 1 2 3 4