14Процессоры. Характеристики. Регистровые модели. Адресация. Прерывания и исключения. Система команд.

Процессор-программно управл-е электр-е устройство, предназначен для обработки цифровой инф-ии и построен на 1 или неск-ких бис.

Осн. Хар-ки:тип проц; тактовая частота; объем RAM; емкость ПЗУ; тип сопроцессора; емкости накопителей; характеристики экрана; тип системной магистрали; число разъемов; типы интерфейсов ПУ; ОС.

Регистры:Используемые для хранения информации и преобразования, называются управляемыми. Операции над числом в регистре реализуются с помощью управляющих сигналов от устройства управления.

по функциональному назначению делятся на типы:

программный счетчик(для формир адреса инструкц) ,регистры команд(хранение кода текущ команды), регистр адреса памяти(запоминание адреса команды)+2 ниже.

Также могут быть программно-недоступные регистры и программно-доступные регистры. Всегда присутствуют в мп:

Регистр словосостояния процессора – содержит информацию о текущем состоянии процессора.

РОН – регистр общего назначения, используется для задания, на свое усмотрение, их номера. Используется в процессоре и на ассемблере.

Система команд.

Каждый процессор имеет свою систему команд. Команда - определенная послед-ть двоичных разрядов и содержит код операции и информацию об операндах.Формат команды –совок-ть сведений, которые для каждой команды процессора задают: ее длину, состав, назначение.Команды могут быть:Безадресные, адресные. Осн группы команд:

Пересылка дан м/у RAM и регистр МП; арифм-логич операц; связь с подпрогр; инструкц вв-выв;спец сист команды. Режимы адресации:

Регистровый(адресуем операнды в регистре); регистровый косвенный(операнд в ОП, адрес в регистре); Автоинкрементный косвен(предыдущ+после адресации операнда и выполнении над ним операц, содерж регистра увел на 2 или 1); Индексный(адрес опер вычисл суммир-ем содерж регистра и const из осн пам); Прямая адресация(операнд в самой команде); Неявная адресация(адрес условно задается в неявно зад-я в коде операции); Адрес пам с использ указат стека(вып с пом регистра стэк поинт).

Прерывания и исключения: нарушают ход выполнения проги для обработки внешних событий или сообщения о возник особых условий или ошибок. Делятся на : 1) аппаратные (вызываются электрич-и сигналами на входах МП: INTR и NMI); 2) программные (выполняемые по команде INT). Маскируемые прерывания происходт в 2х разр арх при: INTR=1 IF=1. Немаскируемые: NMI=1 IF=x(не важно в каком сост нах-я флаг). Исключения делят на:

1) Отказы ( исключ,кот. Обнаруживается и обслужив-я до вып-я инструкции,вызвавшей ошибку); 2) Ловушки (исключ после выполн инструкц,его вызвавшей); 3) Аварийное завершение(искл,кот. Не позволяет точно установить инструкцию его вызвавшую(аппаратные повреждения)). Двойной отказ-если во время исключения возник еще одно.Если происх отказ стр, во врем др отказа стр=аварийн остановка мп и никакие инструкции не выполнются.Вывести мп из этого сост-я можно: 1) сигнал INM (мп в защищенном режиме); 2) сигнал Reset(мп в реальном режиме).

16 64-х разрядная архитектура

Эта архитектура строится на следующих концепциях:

1)LIW – длинные слова команд

2)Предикаты команд

3)Устранение ветвлений

4)Предварительная загрузка данных

Недостатки:

-Вся работа по оптимизации программного кода возлагается на компилятор

-Программа скомпилированная для одного поколения 64х разрядной архитектуре не будет эффективной для другого поколения

-С ростом программного кода, возрастает время на компиляцию

-Проблемы совместимости с существующим ПО

Особенности арх:

1)Инструкции упаковыв-я в 128 битный пакет для высокопроизводит обработки; 2) Этот пакет сод шаблон из нес-ких бит,кот помещается компелятором.В шаблоне указ какие команды можно выполнить параллельно; 3) Компиляторы использ-т технологию «отмечен команд» для устранения потерь производит-ти из-за неправельно предсказанных переходов; 4) Компиляторы арх вперед просматривают исх код с целью поиска команд, использ-их данные из памяти.Обнаружив такую команду,компилятор вырабатывает еще две команды: предварит загрузки и команду проверки загрузки.Во время выполнен прги перва команда загружает данные до того, как они понадоб проге,а вторая проверяет,насколько успешно произошла загрузка.