15. Организация модулей пзу

Каждая элементарная машина имеет модули ПЗУ, где обычно хранится инф-я начального пуска и вектора прерываний от различных внешних устройств

Пусть требуется подкл модуль 24 kb начиная с 0 адр, состоящий из микросх 8кх8 (нужно 3 м.сх.)

19.Синхр способ продкл ву к см

Практически все ВУ содерж свой лок проц (обычно менее мощный чем ЦП)

При синхр способе предполагается что ВУ всегда готово к обмену инф (обычно тогда, когда быстродейств ВУ>= быстродейств ЦП). ЦП выставляет на ША адрес ВУ (возбуждается сигнал CS0 с выхода ДШ и в прогр доступный RG1 записывает с ШД код ком-ды предназначенной для ВУ.Если ШД многоразр или состоит из нескольких байтов || RG1 ставится еще RG, логика упр таж е самая). ВУ периодически обращается по адресу СSO* и ч/з ШФ2 считывает содерж RG1, получив код ком-ды ВУ выполн ее (делает какую-то последов дейтствий (подпрогр)) и обращаясь по адр CS1* записывает в RG2 рез-тат. ЦП после записи ком-ды в RG1 выдерж паузу (дает время на выполн ком-ды ВУ) затем обр по адр CS1 и ч/з

ШФ1 считывает из RG2 результат.

Синхр способ обмена приводит к тому что ЦП может считать из RG2 неправильные данные( если ВУ не успело поместить рез-т) что приводит к потере производ ЦП из-за тог что дается избыточная пауза на ожидание рез-та ВУ. RG+ШФ=Порт

24. Общие принципы построения risc-процессоров. Особенности Берклинской архитектуры.

В ВТ сущ. правило 80/20: 80% времени уходит на выполн. 20% команд от полного набора инструкций процессора. Появилась задача изобретения ориентированного процессора. Перед разработчиками RISC-проц ставятся следующие задачи:

1)Выделяется область применения и класс решаемых задач, в этих задачах выделяются наиболее часто встречающиеся команды. Выделенные команды реализуются аппаратно с max возм быстродействием, обычно одна команда выполн за 1 такт. При этом использ простые способы адресации и простые инструкции.

2)Если введение новых команд не требует существ аппаратных затрат, то они вводятся. Разр RISC-процессоров ориентируется на поддержку ЯВУ и на конвейерный тип выполнения команд. Условно выполнение любой команды можно разбить на фазы:

1 команда выполн 5 тактов, однако каждый след такт мы получаем рез-т. Все этапы выполн команды условно занимают одинаковый интервал времени. После заполнения конвейера за каждый такт на выходе имеем резкльтат=> высокая производительность.

Минус:команды должны быть одинаковы по времени.

Выполнение всех команд за одинаковое инт времени позволяет достигнуть высокой степени конвейеризации выполения процесса. Т.е. команды ктр не м/б выполнены за 1 такт реализуются на программном уровне с использованием стандартных библиотек. Основоположниками RISC архитектур явились ученые Берклинского и Старнфордского университетов.

Берклинская архитектура.

Анализ работы ЭВМ показывает что основные затраты времени приходятся на обращение проц к памяти и ВУ. Разработчики Берк. арх для уменьшения числа обращений к внешн памяти решили хранить всю инф в кристалле, для этого они увеличили число РОНов.

RISC II – 138 РОНов.

При выполнении программы около 70% результатов полученных от выполн предыдущей команды использ при выполн сдлед ком-ды.

138 РОНов разбили на 8 виртуальных логических окон в каждый момент времени каждая подпрогр работает с одним Вирт окном, каждое окно содержит 32 РОНа.

31 Верхние регистры 6

Локальные регистры 10

Нижние регистры 6

0 Глобальные регистры 10

Нижн рг – результаты выполнен предыдущей команды и они явл верхн для след процедуры.

Глоб переменные доступные для всех процедур.

Все память РОНов поделена на пересекающиеся виртуальные регистровые окна, результат проц А нах-ся в нижн рег окна А которые одновр явл верхн рег окна В и служат исходной инф для процедуры В такая орг.перекр окон позволяет сократить число команд пересылок физ инф м/у РОНами.

Глобальные регистры доступны из любого виртуального окна. Дальнейшее увеличение числа РОНов приводит к увеличению паразитных емкостей внутренне системной магистрали (внутри кристалла). Это приводит к снижению тактовой частоты процессора.