Головна |
Структурна схема процесораСтруктурна схема ЦП зображена на малюнку 5.2. Всі функціональні засоби за своєю структурою поділяються на такі пристрої: Центральний пристрій управління; Арифметико-логічний пристрій; Пристрій управління пам'яттю; Сверхоператівное запам'ятовує; Пристрій попередньої вибірки команд і даних; Інтерфейс магістралі. Центральний пристрій управління (ЦУУ) включає дешифратор команд, блок управління і блок переривань. дешифратор команд дешифрирует (декодує) команди, які надходять з блоку попередньої вибірки. Блок управління (БУ) формує послідовності керуючих сигналів, які надходять на всі блоки процесора, що забезпечують виконання поточної команди і перехід до виконання наступного. блок переривання забезпечує реакцію ЕОМ на запити переривань від різних джерел (пристроїв) всередині і поза ЦП. Арифметико-логічний пристрій (АЛП)виконує всі арифметичні і логічні операції ЕОМ. До складу пристрою входять: суматори, буферні і робочі регістри, спеціалізовані апаратні засоби (блок прискореного множення), власний блок управління (іноді). У багатьох сучасних процесорах операції з плаваючою точкою виконуються в окремому блоці, який має власні регістри даних, регістри управління і працює паралельно з блоком операцій з фіксованою точкою. Сверхоператівное пристрій (СОЗУ) - (Реєстровий файл) містить регістри загального призначення, в яких зберігаються дані і адреси. Пристрій передвибірки команд і даних включає блок передвибірки команд і внутрішню кеш-пам'ять процесора (кеш першого рівня). Блок передвибірки команд здійснює формування черги команд, причому вибірка з пам'яті здійснюється в проміжках між магістральними циклами команд. У внутрішній кеш-пам'яті здійснюється буферизація часто використовуваних команд і даних. Завдяки цьому істотно підвищується продуктивність процесора, скорочується число звернень до ОП. Пристрій управління пам'яттю (Диспетчер пам'яті) призначене для сполучення ЦП і підсистеми вводу / виводу з ОП. Воно складається з блоку сегментації і блоку сторінкової адресації, які здійснюють двоступенева формування фізичної адреси осередку пам'яті: спочатку в межах сегмента, а потім в межах сторінки. Наявність двох цих блоків, їх паралельне функціонування забезпечують максимальну гнучкість проектованої системи. Сегментація корисна для організації пам'яті локальних модулів і є інструментом програміста, в той час як сторінки дозволяють системному програмісту ефективно використовувати фізичну пам'ять ЕОМ. інтерфейс магістраліреалізує протоколи обміну (зв'язок за певними правилами) ЦП з пам'яттю, каналами (контролерами) введення / виводу і іншими активними пристроями системи ЕОМ. Обмін здійснюється за допомогою шин даних, адреси і управління. У сучасних суперскалярні процесорах може використовуватися від 2 до 6 паралельно працюючих виконавчих пристроїв. Це можуть бути: кілька цілочисельних пристроїв; пристрій плаваючою точки (блок FPU); пристрій виконання переходів; пристрій завантаження / запису. Пристрій виконання переходів обробляє команди умовних переходів. Якщо умови переходу доступні, то рішення про направлення переходу приймається негайно, в іншому випадку виконання наступних команд триває за припущенням (спекулятивно). Пересилання даних між кеш-пам'яттю даних, з одного боку, і регістрами загального призначення і регістрами плаваючою точки, з іншого, обробляються пристроєм завантаження / запису. Багатопроцесорні обчислювальні системи із загальною шиною. | Багатопроцесорні обчислювальні системи з Багатовходові модулями ОП. | багатомашинні комплекси | ММР архітектура | Формати команд ЕОМ | способи адресації | Класифікація способів адресації по кратності звернення в пам'ять | відносна адресація | Дані типу покажчик | Теги та дескриптори. самовизначатися дані | |