Вычислительные машины и системы. Ремонтов А.П - 55 стр.

UptoLike

55
грамм (организация ветвлений, циклов, вызов подпрограмм, обработка прерываний и др.),
а также - управляет работой процессора в целом.
Устройства управления классифицируются в зависимости от типа процессора, или -
типа управления исполнением команд, который в нем применяется :
- устройства управления процессора общего назначения или -спецпроцессора;
- устройства управления с поддержкой конвейера команд, без такой поддержки, или
- с поддержкой многопотокового конвейера ( в суперскалярных процессорах), а
также - устройство управления процессора с длинным командным словом;
- устройство управления с упорядоченным исполнением команд, неупорядоченным
исполнением, выдачей, или завершением команд (с поддержкой динамической оп-
тимизации).
Кроме того, можно выделить устройства управления, построенные на базе памяти
микропрограмм (с программируемой логикой), либо - на базе триггерных автоматов (с же-
сткой логикой).
Мы рассмотрим организацию устройства управления (а вернее - пары устройство
управления - операционное устройство) для очень простого учебного RISC - процессора, а
затем - рассмотрим способы ускорения работы процессора, основанные на конвейериза-
ции и распараллеливании команд.
4.5.2 Архитектура простого RISC - процессора
Рассмотрим архитектуру простого RISС-процессора на примере некоторого процессо-
ра ARC («A RISC Computer») с системой команд, являющейся подмножеством системы
команд процессора SPARC. / 16 /
Процессор является 32-разрядным (то есть обрабатывает 32-битовые слова в сво-
ем АЛУ), разрядность его команд - также 32 бита. Адресуемая память - 2
32
байт или
2
30
команд. Большинство команд процессоратрехадресные. Все команды можно
разделить на следующие группы:
1. Команды работы с памятью : ld (load - загрузка) и st (store - сохранение).
2. Логические команды : and, or, nor, srl (сдвиг),
sethi rd, imm22 (установка старших 22 бит регистра в заданные значения).
3. Арифметическая команда : add (сложение).
4. Команды управления: ветвления be, bneg, bcs, bvs, ba (безусловный
переход), все ветвления в формате be imm22 (относительное смещение), команда call
imm30 -вызов подпрограммы, jmpl (ret) - возврат из подпрограммы.
грамм (организация ветвлений, циклов, вызов подпрограмм, обработка прерываний и др.),
а также - управляет работой процессора в целом.
   Устройства управления классифицируются в зависимости от типа процессора, или -
типа управления исполнением команд, который в нем применяется :

   -    устройства управления процессора общего назначения или -спецпроцессора;

   -    устройства управления с поддержкой конвейера команд, без такой поддержки, или
        - с поддержкой многопотокового конвейера ( в суперскалярных процессорах), а
        также - устройство управления процессора с длинным командным словом;

   -    устройство управления с упорядоченным исполнением команд, неупорядоченным
        исполнением, выдачей, или завершением команд (с поддержкой динамической оп-
        тимизации).
   Кроме того, можно выделить устройства управления, построенные на базе памяти
микропрограмм (с программируемой логикой), либо - на базе триггерных автоматов (с же-
сткой логикой).
   Мы рассмотрим организацию устройства управления (а вернее - пары устройство
управления - операционное устройство) для очень простого учебного RISC - процессора, а
затем - рассмотрим способы ускорения работы процессора, основанные на конвейериза-
ции и распараллеливании команд.
   4.5.2 Архитектура простого RISC - процессора
   Рассмотрим архитектуру простого RISС-процессора на примере некоторого процессо-
ра ARC («A RISC Computer») с системой команд, являющейся подмножеством системы
команд процессора SPARC. / 16 /
   Процессор является 32-разрядным (то есть обрабатывает 32-битовые слова в сво-
ем АЛУ), разрядность его команд - также 32 бита. Адресуемая память - 232 байт или
230 команд. Большинство команд процессора – трехадресные. Все команды можно
разделить на следующие группы:
   1.      Команды работы с памятью : ld (load - загрузка) и st (store - сохранение).
   2.     Логические команды : and, or, nor, srl (сдвиг),
   sethi rd, imm22 (установка старших 22 бит регистра в заданные значения).
   3.     Арифметическая команда : add (сложение).
   4.      Команды управления: ветвления be, bneg, bcs, bvs, ba (безусловный
переход), все ветвления в формате be imm22 (относительное смещение), команда call
imm30 -вызов подпрограммы, jmpl (ret) - возврат из подпрограммы.




                                      55