Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
otvety_po_vt.doc
Скачиваний:
4
Добавлен:
02.08.2019
Размер:
455.17 Кб
Скачать
  1. Cкалярная и суперскалярная архитектура микропроцессоров.

Скалярным называют процессор с единственным конвейером, к этому типу относятся все процессоры Intel до 486 включительно. Суперскалярный (superscalar) процессор имеет более одного конвейера, способных обрабатывать инструкции параллельно.

Суперскалярная архитектура Pentium процессора представляет собой

двухконвейерную архитектуру (U - конвейер с полным набором команд и V - конвейер с несколько ограниченным набором), позволяющую процессору выполнять две команды за один период тактовой частоты.

  1. Конвейерная обработка операций в микропроцессоре.

Конвейерная обработка. Для организации конвейерной обработка необходима цепочка процессорных элементов, любой из которых выполняем свой набор команд. Все процессорные элементы (цепи конвейера соединенные последовательно в конвейерную структуру таким образом который исходные данные предшествующего звена есть входными данными следующей. Кроме того необходимый поток однотипных элементов обработки, причем обработка каждого элемента выполняется за одним и тем же алгоритмом преобразования информации А -> Z Алгоритм преобразования информации может быть разделен на т (т - число цепей конвейера) одинаковых по трудоемкостью этапов:

А->В->С->... Y~>Z.

Любое 1-е звено конвейера программируется на выполнение своего этапа и конвейерная обработка выполняется по схеме.

Если элементами обработки являются команды, а этапами - микрокоманды реализации отдельных фаз выполнения команды, то реализуется конвейер команд (используется в большинстве современных процессоров).

Если элементами являются структуры данных (например элементы массивов), а этапами - фрагменты программы обработки потока данных, то реализуется арифметический конвейер (используется в конвейерных суперкомпьютерах типа CRAY).

  1. Программная модель 16 разрядных микропроцессоров

16 - разрядные МП реализуют режим реального адреса (R - режим) с 20 - разрядной шиной адреса и доступным адресным пространством до 1 Мбайт. В этом режиме для адресации сегмента и смещения используется по 16 разрядов.. Поэтому размер каждого сегмента составляет 216 =64 Кбайт. Минимальное адресное расстояние между сегментами составляет 16 байт (1 параграф). Относительное расположение сегментов произвольное: сегменты могут совпадать, пересекаться, следовать непосредственно друг за другом.

Сегментные регистры используются для формирования базового адреса. Микропроцессор имеет четыре сегментных регистра: CS, DS, SS и ES для доступа в памяти к сегментам команд, данных, стека и дополнительного сегмента,    соответственно.    Каждый    из    них    используется    по    своему назначению, но их использование может изменяться в соответствии с требованиями программы.

При выполнении любой программы выделяются одновременно доступные ей 4 сегмента, адреса которых располагаются в сегментных регистрах: CS - сегмент для расположения кода в программу, DS – сегмент данных и SS - сегмент стека для расположения данных с дисциплиной обслуживания LIFO (Last Input First Output- последний пришел, первый обслужен).

Микропроцессор использует сегментный регистр команд CS для определения сегмента, содержащего выполняемую программу. Выборка команды происходит из памяти по адресу, заданному парой регистров CS:IP, то есть регистр IP содержит смешение следующей выполняемой команды.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]