4, 8, 12, 16, 24, 32 И 64 разрядные мп

По характеру временной организации работы:

• синхронные,

• асинхронные.

По технологии изготовления:

• по униполярной технологии: n-МОП, р-МОП, КМОП,

• по биполярной технологии: ТТЛ, ТТЛШ (Шоттки), ЭСЛ, ИИЛ

ХАРАКТЕРИСТИКИ МП

Производительность (MIPS, MFLOPS, время выполнения теста)

Тактовая частота (Гц)

Разрядность обрабатываемых данных (бит)

Разрядность регистров МП (бит)

Разрядность внутренней шины (бит)

Емкость адресуемой памяти (байт)

Емкость адресуемых УВВ (байт)

Количество программно доступных регистров

Число базовых команд

Виды адресации

Количество выводов (тип корпуса)

2.Обмен в режиме прерываний. Инициализация подсистемы прерывания.

Выполнение команд П – основной режим работы процессора. Но, кроме этого, в компьютерах предусматривают обмен данными с различными устройствами в режиме прерывания. Инициатором обмена является устройство, посылающее для этого процессору сигнал INTR запроса на прерывание его работы.

Циклы обработки прерываний возникают, когда какое-либо устройство стремится приостановить работу ведущего для немедленного обмена с ним или при выполнении какого-либо программного прерывания.

Идентификация периферийного устр-ва, выставившего запрос прерывания, осуществляется с помощью векторов прерывания, посылаемых от ВУ в процессор. Для устранения конфликтов при одновременном поступлении нескольких запросов исп-ся контроллер прерываний, к-й фиксирует все поступающие запросы и выделяет наиболее приоритетный из них в текущий момент.

Если в системе несколько ведущих устройств, обрабатывающих различные запросы прерываний, то проблема усложняется. Для ее решения используются виртуальные прерывания – передача сообщений специального вида в стандартных фазах обмена.

Для быстродействующих устройств наиболее эффективным вариантом обмена с оперативной памятью является режим DMA, т.е. обмен с памятью без участия процессора.

Чтобы блокировать обращение процессора к Пам на это время устройство, стремящееся произвести обмен с памятью, формирует к процессору сигнал HOLD запроса на DMA. По нему процессор завершает начатый цикл, отключается от шин AB и DB, а затем формирует сигнал HLDA (HoldAcknowledge), разрешая произвести обмен. По сигналу HLDA устройство, выставившее запрос, получает доступ к системным шинам и может самостоятельно организовывать циклы обмена с памятью, включая формирование адресов и управляющих сигналов. Закончив обмен, устройство снимает сигнал HOLD, тем самым разрешая процессору продолжить выполнение прерванной П.

Получив этот сигнал, процессор сохраняет состояние текущей П, затем прерывает ее выполнение и формирует сигнал INTE разрешения прерывания.

Билет№18

1.Оценка производительности мп.

Существует 2 способа оценки производительности МП:

1.оценка пиковойпроизводительности

2.оценка реальной производительности

1. Выражается в количестве операций, выполненных процессором в единицу времени в идеальной ситуации: все данные располагаются в кэш-памяти, никаких зависимостей по данным нет (когда исходными данными для следующей команды является результат предыдущих).

Оценки пиковой производительности:

MIPS – MillionsofInstructionsPerSecond – миллионцелочисленныхоперацийвсекунду.

«+» простота – MIPS = количество команд в программе / время исполнения.

«-» оценка сильно зависит от набора инструкций процессора, что затрудняет сравнение МП с разными системами команд.

• зависит от исполняемой программы

• может изменяться по отношению к производительности в обратную сторону, например, для процессора с математическим сопроцессором для операций над числами с плавающей запятой рейтинг MIPS будет ниже, чем для МП без сопроцессора, так как для каждой команды с плавающей запятой требуется много тактов синхронизации, чем на целочисленную команду. Тогда как процессор без FPU будет эмулировать вычисления с помощью целочисленной арифметики и, как следствие получит больший рейтинг MIPS.

MFLOPS – Millions of floating point operations per second – Миллионыоперацийсплавающейзапятойвсекунду. Оценка основана не на кол-ве выполняемых команд, а на кол-ве выполняемых операций в секунду. Приводит к более справедливой оценке производительности разных МП.

«-» Наборы операций с плавающей запятой различны на разных МП

• Различные команды с вещественными числами занимают разное количество тактов процессора, например, «+» быстрее «/» или вычисления синуса. Но – можно взять каноническую сложность операции, например:

+, -, сравнение, умножение – 1

деление, квадратный корень – 4

2. Оцениваются не МП, а компьютеры, построенные на базе этих МП, так как внешней, видимой оценкой является не характеристики процессора, а быстродействие, которое можно получить при решении конкретных задач.

При выполнении реальных прикладных программ производительность МП может быть в разы меньше пиковой, так как современные ВС обладают сложной архитектурой и характеристики функционирования устройств ВС сильно зависят от программ и обрабатываемых данных. Первыми попытками измерения реальной производительности были синтетические тесты, которые содержали заданное количество команд разных типов. Но результаты синтетических тестов трудно применить для оценки производительности для задач конкретных типов.

В результате существующие тесты можно разбить на 3 группы:

• Тесты производителей для “внутреннего” применения: данные тесты ориентированы на конкретную “фирменную” архитектуру и служат скорее для сравнения МП одной серии. Эти тесты позволяют разработчикам оптимизировать структурно-технические решения. Например, Intel предложила индекс iCOMP (IntelComparativeMicroprocessorPerformance): индекс 100 соответствовал производительности 486 SX-25.

• Стандартные тесты – тесты, разработанные сторонними экспертами для оценки производительности ВС различных производителей.