Формати команд ЕОМ
У загальному випадку команда складається з:
¨ операційної частини (містить код операції);
Структура команди визначається складом, призначенням і розташуванням полів в коді.
Форматом команди називається наперед визначена структура полів її коду з розміткою номерів розрядів (біт), що визначають межі окремих полів команди, або із зазначенням числа розрядів (біт) в певних полях, що дозволяє ЕОМ розпізнавати складові частини коду.
Приклад формату команди процесора i486.
r / m - регістр пам'яті;
КОП - код операції;
index - визначає індексний регістр;
base - визначає базовий регістр.
Разом з тим, для спрощення апаратури і підвищення швидкодії ЕОМ довжина формату команди повинна бути по можливості коротше, укладатися в машинне слово або півслова. Рішення проблеми вибору формату команди значно ускладнюється в мікропроцесорах, які працюють з коротким словом.
Простежимо зміни класичних структур команд.
Всі теми даного розділу:
Техніко-експлуатаційні характеристики ЕОМ
Основним технічним параметром ЕОМ є її бистродействіе.Бистродействіе ЕОМ - середньостатистичне число операцій (крім операцій введення, виведення і звернення до зовнішніх запам'ятовуючи
Третє покоління (1964-1976)
Характеризується широким застосуванням інтегральних схем (ІС) з багатошаровим друкованим монтажем. ІС (кристал) - це є завершений функціональний блок, відповідний складної транзисторної схемою,
П'яте покоління (теперішній час)
Зароджується в надрах четвертого покоління ЕОМ і в значній мірі визначається результатами роботи Японського комітету з наукових досліджень в області ЕОМ. Згідно з цим проектом ЕОМ п'ятого пок
Зв'язок між функціональної та структурної організацією ЕОМ
Існують два погляди на побудову і функціонування ЕОМ. Перший - погляд користувача, який не цікавиться технічною реалізацією ЕОМ і стурбованого лише отриманням деякого набору функцій
Переробна підсистема
Розвиток обробної підсистеми в більшій мірі, ніж всіх інших підсистем, йде по шляху поділу функцій і підвищення спеціалізації складових її пристроїв. Створюються спеціальні средст
підсистема пам'яті
Підсистема пам'яті сучасних комп'ютерів має ієрархічну структуру, що складається з декількох рівнів: ¨ надоперативності рівень (локальна пам'ять процесора, кеш-пам'ять першого і
Підсистема управління та обслуговування
Підсистема управління та обслуговування - це сукупність апаратно-програмних засобів, призначених для забезпечення максимальної продуктивності, заданої надійності, ремонтопридатності, зруч
архітектури ЕОМ
Під архітектурою ЕОМ розуміється функціональна і структурна організація машини, яка визначає методи кодування даних, склад, призначення, принципи взаємодії технічних сре
Комп'ютери з CISC архітектурою
Комп'ютери з CISC (Complex Instruction Set Computer) архітектурою мають комплексну (повну) систему команд, під управлінням якої виконуються всілякі операц
Комп'ютери з суперскалярной обробкою
Ще одним різновидом однопотокові архітектури є суперскалярна обробка. Сенс цього терміна полягає в тому, що в апаратуру процесора закладаються кошти, поз
SIMD-комп'ютери
SIMD (Single Instruction Stream - Multiple Data Stream) або ОКМД - один потік команд і безліч потоків даних. SIMD комп'ютери складаються з одного командного процесора (управляюще
матрична архітектура
Суть матричної структури полягає в тому, що є безліч процесорних елементів, які виконують одну й ту ж команду над різними елементами вектора (потоків даних), об'єд
ММХ технологія
Ще одним прикладом SIMD-архітектури є технологія ММХ, яка істотно поліпшила архітектуру мікропроцесорів фірми Intel. Технологія MMX являє собою компромісне
Багатопроцесорні обчислювальні системи
Сильно-пов'язані обчислювальні сістемиу багатопроцесорні обчислювальні системи (МПВС) засновані на об'єднанні процесорів на загальному полі оперативної пам'яті. Це поле називається розділяється пам'я
Багатопроцесорні обчислювальні системи із загальною шиною.
У МПВС із загальною шиною (Shared Memory Proccessing - мультипроцесори з поділом пам'яті, SMP-архітектура) всі функціональні модулі (процесори П1, П2. ПМ, модулі пам'яті МП1, МП2. МПК, уст
Багатопроцесорні обчислювальні системи з Багатовходові модулями ОП.
У МПВС з Багатовходові модулями ОП або симетричних МПВС взаємні з'єднання виконуються за допомогою індивідуальних шин, що включають кожен процесор і кожен пристрій введення-виведення до окремого в
багатомашинні комплекси
Обчислювальні системи зі слабкою зв'язком або розподілені обчислювальні системи, як правило, представляються багатомашинний комплексами, в яких окремі комп'ютери об'єднують
ММР архітектура
Іншим прикладом реалізації слабосвязанной архітектури є системи з масовим паралелізмом (МРР), що складаються з десятків, сотень, а іноді і тисяч процесорних вузлів. суворої гр
Структура і формати команд ЕОМ
Обробка інформації в ЕОМ здійснюється шляхом програмного управління. Програма представляє собою алгоритм обробки інформації, записаної у вигляді послідовності до
Теги та дескриптори. самовизначатися дані
Одним з ефективних засобів вдосконалення архітектури сучасних ЕОМ є тегів організація пам'яті, при якій кожне зберігається в пам'яті (або регістрі) слово постачається покажчиком - т
характеристики процесора
Говорячи про внутрішню архітектуру процесора, не слід забувати і про його характеристики, головна з яких - продуктивність, тобто число ітерацій, виконуваних за одну секунд
Реєстрові структури центрального процесора
Набір регістрів і їх структури розглянемо на прикладі процесорів Intel з CISC-архітектурою. Можна виділити наступні групи регістрів: 1. Основні функціональні регістри (
Основні функціональні регістри
Вміст цих регістрів визначається поточним завданням, тобто в ці регістри автоматично завантажується нове значення при перемиканні задач. Регістри загального назначенія.Вос
ЦУУ з жорсткою логікою.
Керуючий пристрій з жорсткою логікою (апаратний тип) - являє собою логічну схему, вірніше сукупність логічних схем, які б виробляли розподілені в часі функціональні управля
ЦУУ з мікропрограмного логікою
У керуючих автоматах з мікропрограмного логікою кожною виконуваною машинної операції ставиться у відповідність сукупність збережених в пам'яті слів - микрокоманд. послідів
МОВУ мікрооперацій
Мікрокоманда - сукупність мікрооперацій, виконуваних паралельно в часі. Мікрооперацій - елементарна функціональна операція, яка виробляє якесь елементарне д
Опис слів, регістрів і шин
Опис n-розрядного слова на мові микроопераций містить його назву - ідентифікатор і розрядний покажчик. Розрядний покажчик складається з номерів старшого і молодшого розрядів слова, поділу
опис микроопераций
Мікрооперацій здійснює деякий елементарне перетворення над даними. Це перетворення може бути логічним (виконується над операндом поразрядно), арифметичним або функціональним.
Арифметико-логічний пристрій
АЛУ - одна з основних функціональних частин процесора, що здійснює безпосереднє перетворення інформації. Всі операції, що виконуються в АЛП, можна розділити на сле
структура алу
Узагальнена структурна схема АЛП (рис. 7.1) включає: - блок регістрів для прийому і розміщення операндів і результатів; - операційний блок, в якому здійснюється перетворення
суматори
Суматори АЛУ діляться: ¨ за типом використання для підсумовування базових елементів (комбінаційні і накопичують); ¨ за способом здійснення операції підсумовування (після
Методи підвищення швидкодії АЛУ
Одним з таких методів є реалізація принципу локального паралелізму. Суть цього принципу - в розпаралелювання в часі алгоритму виконуваної окремо команди на ряд неза
ПАМ'ЯТЬ ЕОМ
Пам'ять - один з блоків ЕОМ, що складається з ЗУ і призначений для запам'ятовування, зберігання і видачі інформації (алгоритму обробки даних і самих даних). основними характе
Оперативна пам'ять і методи управління ВП
Оперативна пам'ять (system memory) - має відносно невелику ємність - від 8 до 128 Мбайт (в деяких машинах - більше). Кількість і швидкодія оперативної пам'яті оказива
Організація віртуальної пам'яті.
Віртуальна пам'ять виникла як засіб вирішення проблеми розміщення в ОП програм, розмір яких значно перевищує наявну вільну пам'ять. віртуальним
Сегментний розподіл.
При сторінкової організації пам'яті ВА - простір процесу ділиться на механічно рівні частини. Це не дозволяє диференціювати способи доступу до різних частин програми (сегментам), а це свій
свопінг
Різновидом віртуальної пам'яті є свопинг. Для того, щоб завдання могла почати виконуватися, вона повинна бути завантажена в ОП, обсяг якої обмежений. На рис. 8.14 показаний
Вибірка широким словом.
Прямий спосіб скорочення числа звернень до ОП складається в організації. вибірки широким словом. При вибірці широким словом за одне звернення до ОП проводиться одночасне зчитування (або запис) ніс
Типова структура кеш-пам'яті
Розглянемо типову структуру кеш-пам'яті (рис. 8.18), що включає основні блоки, які забезпечують її взаємодію з ОП і центральним процесором.
Повністю асоціативне розподіл.
При такому способі розміщення даних кожен рядок основної пам'яті може бути розміщена на місці будь-якого рядка кеш-пам'яті. Структура кеш-пам'яті з повністю асоціативним розподілом виглядає як п
Частково асоціативне розподіл.
При даному способі розміщення, кілька сусідніх рядків (фіксоване число, не менше двох) з 128 рядків кеш-пам'яті утворюють структуру звану групою. Структура кеш-пам'яті, заснована на викон
Розподіл секторів.
За цим способом основна пам'ять розбивається на сектори, що складаються з фіксованого числа рядків, кеш-пам'ять також розбивається на сектори, що складаються з такого ж числа рядків. Припустимо, в секторі 16
Методи відновлення рядків в основний пам'яті
У таблиці 8.1. наведені умови збереження і оновлення інформації в осередках кеш-пам'яті і основної пам'яті. Якщо процесору потрібно інформація з деякої комірки основної пам'яті, а копальні
Системи зовнішньої пам'яті
Системи зовнішньої пам'яті - це hard disc, тобто жорсткий диск, floppy disc, тобто гнучкий диск або дискета, CD-ROM і деякі інші. Жорсткий диск, або вінчестер (
ЗАГАЛЬНІ ПРИНЦИПИ ОРГАНІЗАЦІЇ СИСТЕМИ ПЕРЕРИВАННЯ програм
Під час роботи ЕОМ всередині неї самої або в зовнішньому середовищі (в об'єкті, керованому ЕОМ) можуть виникнути події, що вимагають негайних дій у відповідь. переривання програми
Характеристики системи переривань
Для оцінки ефективності систем переривань можуть бути використані наступні характеристики: Загальна кількість запитів переривання (входів в систему переривань).
Програмно-керований пріоритет переривають програм
Відносна ступінь важливості програм, їх частота повторення, відносна ступінь терміновості в ході обчислювального процесу можуть змінюватися, вимагаючи встановлення нових пріоритетних співвідношень. П
Організація переходу до перериває програму
Вектор початкового стану перериває програми називають вектором прериванія.Он містить всю необхідну інформацію для переходу до перериває програму, в тому числі її початковий
Канали вводу-виводу
Для поділу функцій управління центральним процесором і периферійними пристроями до складу ЕОМ включаються додаткові пристрої - канали введення-виведення (КВВ), завданням яких є забез
ТИПИ І ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАНДАРТНИХ ШИН
Типи і характеристики стандартних шин, використовуваних в даний час, наведені в таблиці 10.1. Табл. 10.1 Характеристики стандартних шин. Тип /
Поняття відкритої системи
Широке поширення інформаційно-обчислювальних систем в самих різних областях сучасного життя: промисловості, фінансах, освіті та культурі, - робить актуальним питання про створення Незнач
кластерні структури
Кластерні структури або просто кластери є найдешевшим способом нарощування продуктивності вже інстальованих комп'ютерів. Кластер являє собою набір
бібліографічний список
1. Велика Радянська енциклопедія 2. Головкін Б.А. Паралельні обчислювальні системи.-М.: Наука.- 1980. 3. Каган Б.М. Електронні обчислювальні машини і системи.-М.: Енергія.-199