Вычислительные машины и системы. Ремонтов А.П - 46 стр.

UptoLike

46
автоматы, отвечающие за реализацию алгоритмов, заложенных в командах процессора
(то есть за реализацию микрокода процессора). В некоторых случаях подобные подсис-
темы относят к УУ, в других - включают в состав собственно средств обработки, то
есть рассматривают как часть АЛУ и числового сопроцессора, что в принципе не так
важно.
Помимо выполнения операций, вычисления адресов и программного управления
этими процессами, процессор должен содержать средства для обеспечения интерфей-
са как с оперативной памятью, так и устройствами (интерфейсы ввода-вывода). В
состав интерфейса с памятью могут включаться буферная память (кэш-память), средства
управления доступом и защиты памяти. Интерфейс с каналами ввода-вывода включает
буферы данных, систему управления приоритетами, входящую в подсистему прерываний
процессора, и т.д.
Под системными средствами понимают встроенные схемы синхронизации, возможно -
таймеры, какие-то дополнительные схемы управления, сброса и т.д.
4.3. Операционные устройства процессоров
4.3.1. Операционные устройства процедурного типа и с жесткой структу-
рой. Понятие об I-процессорах и M-процессорах
Операционные устройства процессоров могут строиться с большей или меньшей сте-
пенью универсальности, могут быть более простыми, универсальными, требующими
большого объема микрокода для реализации всех необходимых алгоритмов операций, ли-
бо - более сложными и специализированными, но за счет этого - более производительны-
ми и не требующими большого объема управляющего микрокода. Первые устройства
можно назвать устройствами процедурного типа, так как они требуют для реализации ка-
кого-либо алгоритма арифметической операции выполнения последовательности дейст-
вий, заданной во времени (то есть процедуры).
Устройства второго типа, рассчитанные на аппаратную реализацию алгоритмов вы-
числений, можно назвать устройствами с жесткой структурой. (Отметим, что гибкость
устройств первого типа заключается не в возможности перестройки их структуры, а в
возможности выполнения на заданной структуре большего числа различных алгоритмов.)
Примером устройств процедурного типа могут являться, до некоторой степени, устройст-
ва для выполнения косвенного умножения. Такие устройства после небольшой доработки
могут быть использованы и для реализации других операций (алгоритмов), например, для
обычного сложения со знаком, для выполнения деления или операций с плавающей запя-
той. В предельном случае наиболее универсальной схемой может являться обычный нака-
автоматы, отвечающие за реализацию алгоритмов, заложенных в командах процессора
(то есть за реализацию микрокода процессора). В некоторых случаях подобные подсис-
темы относят к УУ, в других - включают в состав собственно средств обработки, то
есть рассматривают как часть АЛУ и числового сопроцессора, что в принципе не так
важно.
     Помимо выполнения операций, вычисления адресов и программного управления
этими процессами, процессор должен содержать средства для обеспечения интерфей-
са     как с оперативной памятью, так и устройствами (интерфейсы ввода-вывода). В
состав интерфейса с памятью могут включаться буферная память (кэш-память), средства
управления доступом и защиты памяти. Интерфейс с каналами ввода-вывода включает
буферы данных, систему управления приоритетами, входящую в подсистему прерываний
процессора, и т.д.
     Под системными средствами понимают встроенные схемы синхронизации, возможно -
таймеры, какие-то дополнительные схемы управления, сброса и т.д.


     4.3. Операционные устройства процессоров
     4.3.1. Операционные устройства процедурного типа и с жесткой структу-
рой. Понятие об I-процессорах и M-процессорах
     Операционные устройства процессоров могут строиться с большей или меньшей сте-
пенью универсальности, могут быть более простыми, универсальными, требующими
большого объема микрокода для реализации всех необходимых алгоритмов операций, ли-
бо - более сложными и специализированными, но за счет этого - более производительны-
ми и не требующими большого объема управляющего микрокода. Первые устройства
можно назвать устройствами процедурного типа, так как они требуют для реализации ка-
кого-либо алгоритма арифметической операции выполнения последовательности дейст-
вий, заданной во времени (то есть процедуры).
     Устройства второго типа, рассчитанные на аппаратную реализацию алгоритмов вы-
числений, можно назвать устройствами с жесткой структурой. (Отметим, что гибкость
устройств первого типа заключается не в возможности перестройки их структуры, а в
возможности выполнения на заданной структуре большего числа различных алгоритмов.)
Примером устройств процедурного типа могут являться, до некоторой степени, устройст-
ва для выполнения косвенного умножения. Такие устройства после небольшой доработки
могут быть использованы и для реализации других операций (алгоритмов), например, для
обычного сложения со знаком, для выполнения деления или операций с плавающей запя-
той. В предельном случае наиболее универсальной схемой может являться обычный нака-

                                   46