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	031 031 031 031 031 031 031 031 031 031 031 031 031 031 031 031	063 063 063 063

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.