5.2. Структура и организация сверхоперативной памяти (соп)

СОП также является адресной памятью, каждая ячейка имеет свой собственный адрес или номер (рис. 5.2). У этой памяти есть и другое название– регистры общего назначения (РОН). Она состоит из шестнадцати 32-разрядных регистров общего назначения.

Поскольку среди числовых форматов «данных» есть форматы, которые имеют длину 8 байт, то разработчикам современных ЭВМ пришлось на базе тех же стандартных соседних РОН, только спаренных по два, условно выделить четыре регистра с плавающей запятой (РПЗ) с уникальными четными номерами 0, 2, 4, 6. РПЗ с номером 0 – это спаренные РОН с номерами 0 и 1, 2 – это 2 и 3, 4 – это 4 и 5, 6 – это 6 и 7.

Номер регистра	Двоичный адрес регистра (R)	РОН	РПЗ
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F	0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111	0 31 0 31 0 31 0 31 0 31 0 31 0 31 0 31 0 31 0 31 0 31 0 31 0 31 0 31 0 31 0 31	0 63 0 63 0 63 0 63

Рис. 5.2. Структура сверхоперативной памяти

Использование СОП позволяет повысить среднюю скорость выполнения операций, поскольку СОП имеет меньший цикл обращения по сравнению с ОП. СОП используется для временного хранения операндов и результатов арифметических операций, а также для хранения базовых адресов и индексов переменных типа «массив» (констант модификации адресов), которые используются при формировании исполнительных (абсолютных) адресов ОП. Вопрос двойного назначения регистров с номерами 0, 2, 4 и 6, использующихся в машинных командах, решается при помощи полей кодов операций (КОП), в которых заложена информация о форматах «данных», обработка которых будет осуществляться при помощи данной команды.

5.3. Структура информационных связей блоков

центрального процессора с основной и регистровой памятью

Структура основных связей блоков центрального процессора с основной и регистровой памятью представлена на рис. 5.3. В качестве места расположения программы выбрана ОП. Команды программы поступают из ОП на 64-разрядный регистр команд (РК), входящий в состав блока управляющих регистров (БУР). Выборка машинных команд из ОП осуществляется порциями по 2 байта. В зависимости от типа команды операнды могут располагаться как в ОП, так и в РОН. Для операндов, расположенных в ОП, необходимо выполнение процедуры определения их абсолютных адресов, после чего осуществляется выборка значений операндов из ОП и занесение их в регистры блока арифметико-логического (БАЛ). Далее осуществляется выполнение машинной команды, которая представляет из себя последовательность или программу из микрокоманд (рис. 4.1).

Рис. 5.3. Обобщенная структурная схема взаимодействия ОП, регистровой памяти и блоков центрального процессора в процессе выполнения машинной команды

На выполнение каждой микрокоманды отводится стандартное время «Т»– машинный такт. В течение машинного такта осуществляется выполнение одного из стандартных «физических процессов», перечисленных в главе 4.

Последней микрокомандой в цепочке микрокоманд, как правило, является микрокоманда, под управлением которой осуществляется запись результатов выполнения машинной команды в ОП.

ОП типовой ЭВМ 4-го поколения состоит из огромного количества типовых восьмиразрядных ячеек памяти. Каждая ячейка представляет собой 8-разрядный регистр, в который в течение машинного такта «Т» можно записывать содержимое восьми двоичных разрядов, а также обеспечивать их считывание без разрушения записанного ранее содержимого.