Процессоры. Микропроцессор

1. Лекция 4

ЛЕКЦИЯ 4
ПРОЦЕССОРЫ

2. Микропроцессор

МИКРОПРОЦЕССОР
• Функционально законченное программно-управляемое устройство обработки
информации, выполненное в виде одной или нескольких БИС или даже СБИС

3. МП

• Читает и дешифрует команды из ОП
• Читает данные из ОП и регистров адаптеров ВУ
• Прием и обрабатывание запросов и команд от адаптеров ВУ
• Обрабатывает данные и записывает их в ОП и регистры адаптеров ВУ
• Вырабатывает управляющие сигналы для всех прочих узлов и блоков ПК

4. Основные характеристики

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
• Разрядность
• Тактовая частота
• Размер Кэш-памяти
• Состав инструкций
• Конструктив
• Напряжение

5. инструкции

ИНСТРУКЦИИ
• Complex Instruction Set Computer
• Reduced Instruction Set Computer
• Minimum Instruction Set Computer
• Very Length Instruction Word

6. CISc

CISC
• Нефиксированное значение длины команды
• В одной инструкции много операций
• Небольшое число регистров
• До Pentium 4

7. RISC

• Фиксированная длина
• Одна операция с памятью - R или W
• Очень много РОН
• Гибриды

8. УУ

9. АЛУ

10. схема

СХЕМА

11. Конвейер

КОНВЕЙЕР
• Нужно как-то выполнять команды и притом быстро.
• 1959г Stretch
• 2-ступенчатая обработка

12. Ступени конвейера

СТУПЕНИ КОНВЕЙЕРА

13. Одна голова хорошо, а две - лучше

ОДНА ГОЛОВА ХОРОШО, А ДВЕ - ЛУЧШЕ

14. Pentium II

PENTIUM II

15. КЭШ

• Процессоры >память.
• Процессоры – быстродействие
• Память – емкость.

16. Как решить проблему?

КАК РЕШИТЬ ПРОБЛЕМУ?

17. Решение номер один

РЕШЕНИЕ НОМЕР ОДИН
• Выполняем, пока кто-то не использует того, чего пока нет.
• В чем минус?

18. Решение номер два

РЕШЕНИЕ НОМЕР ДВА
• Садим в процессор еще машину – контролера, который следит за компиляторами
• В чем минус?

19. На самом деле все дело в деньгах

НА САМОМ ДЕЛЕ ВСЕ ДЕЛО В ДЕНЬГАХ

20. КЭш

КЭШ
• Cacher – фр , прятать
• Хранит все , что чаще используется
• Принцип локальности.
• Строки кэша.

21. Кэш нужен всем

КЭШ НУЖЕН ВСЕМ
• Объем
• Размер строки
• Механизм организации
• Как хранить данные и команды (MARE III)
• Количество блоков кэша

22. Устройство Кэша

УСТРОЙСТВО КЭША

23. Прямое отображение

ПРЯМОЕ ОТОБРАЖЕНИЕ