October 19 2017 19:02:51
Навигация
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
ПРОЦЕССОРЫ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ И СИСТЕМЫ НА ИХ ОСНОВЕ
ПРОЦЕССОРЫ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ И СИСТЕМЫ НА ИХ ОСНОВЕ

2.1. СТРУКТУРА И ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОРОВ INTEL P6

Эти характеристики позволяют процессорам Р6 эффективно работать с разнообразным программным обеспечением под управлением операционных систем MS-DOS, Windows, OS/2, UNIX SVR4, Solaris 2,0, NextStep 486 и ряда других. Исполняемый код для этих процессоров полностью совместим с кодом предыдущих моделей микропроцессоров семейства Intel 80x86 (8086,8088,80186,80188,80286,80386,80486,Pentium, Pentium MMX, Pentium Pro), поэтому для них может использоваться весь объем ранее разработанного программного обеспечения.

2.1.1. СУПЕРСКАЛЯРНАЯ АРХИТЕКТУРА И ОРГАНИЗАЦИЯ КОНВЕЙЕРА КОМАНД

Общая структура процессоров семейства Р6 показана на рис. 2.1. Гарвардская внутренняя структура реализуется путем разделения потоков команд и данных, поступающих от системной шины через блок внешнего интерфейса в отдельные кэш-память команд и кэш-память данных, размещенные на кристалле процессора (кэш-память 1-го уровня, L1).

Блок внешнего интерфейса (BIU - Bus Interface Unit) реализует протоколы обмена процессора с системной шиной, к которой подключается память, контроллеры ввода/вывода, другие активные устройства системы, и шиной кэш-памяти 2-го уровня (L2), реализованной в виде отдельной микросхемы, размещаемой в общем корпусе (картридже) с микропроцессором. Обмен по системной шине осуществляется с помощью 64-разрядной двунаправленной шины данных, 41 -разрядной шины адреса (33 адресных линии А35-3 и 8 линий выбора байтов ВЕ7-0#) и ряда линий для передачи сигналов управления.

img001

Внутренняя кэш-память команд и данных 1-го уровня (L1) емкостью по 16 Кбайт каждая служит для размещения наиболее часто используемых команд и данных. Доступ к ним выполняется с частотой, соответствующей тактовой частоте процессора (сотни МГц). Благодаря этому существенно повышается производительность процессора за счет значительного сокращения числа обращений к внешней памяти, которые выполняются с частотой, определяемой возможностями системной шины (десятки МГц). Процессоры семейства Р6 содержат также кэш-память 2-го уровня (L2) емкостью 256 Кбайт, 512 кбайт или 1 Мбайт, которая изготавливается на отдельном кристалле, но размещается в общем корпусе с процессором. Ее применение позволяет дополнительно повысить производительность.

Процессор содержит блок выборки - декодирования, который выбирает из кэш-памяти команд 32 байт командного кода (строка кэш-памяти длиной 256 бит), затем производит разделение и декодирование команд. При этом из выбранных команд выделяются простые команды, для выполнения которых достаточно одной микрооперации, и сложные команды, требующие выполнения нескольких микроопераций. К числу простых относятся, например, команды сложения, вычитания, сравнения, логических операций и ряд других, использующие регистровую адресацию операндов. Декодирование этих команд производят декодеры DC1, DC2, формирующие соответствующие микрокоманды. Декодер DC3 декодирует сложные команды (например, сложение, вычитание, сравнение, логические операции с выборкой операнда из памяти), выполнение которых требует до четырех микроопераций. Соответствующие микрокоманды формируются на выходах этого декодера. Более сложные команды (умножение, деление, операции с плавающей точкой и ряд других) требуют формирования последовательности нескольких микрокоманд. Для их реализации используется устройство микропрограммного управления с ПЗУ микропрограмм, которое обеспечивает на выходе DC3 необходимую последовательность микрокоманд. Таким образом, блок выборки - декодирования формирует шесть потоков микрокоманд, обеспечивающих параллельное выполнение трех команд программы.

Если в потоке команд оказывается команда условного перехода (ветвления программы), то включается блок предсказания ветвления, который формирует адрес следующей выбираемой команды до того, как будет определено условие выполнения перехода. Используемый механизм предсказания адреса перехода описан ниже.

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.09 секунд 2,256,213 уникальных посетителей