Страница: 2/14
Логическую структуру ЦП (рис.1) включает ряд функциональных
средств: средства обработки, средства управления системой и
программой, локальная память, средства управления каналами и основной
памятью, системные средства.
Средства обработки обеспечивают выполнение операций с
фиксированной и плавающей запятой, операций с десятичными данными и
полями переменной длины. Локальная память состоит из регистров общего
назначения и регистров с плавающей точкой, а также управляющих
регистров.
Средства управления каналами обеспечивают хранение данных
(буфер данных канала), подготовленных к передаче или принятых из
канала, а также управление приоритетными доступам обрабатывающей
подсистемы через канал ввода/выводда к перефирийному оборудованию.
Центральный процессор ЕС ЭВМ включает в себя следующие базовые
средства принципов работы ЕС ЭВМ:
- локальная память: регистры общего назначения (16х32 р),
регистры плавающей запятой (4х64 р), управляющие регистры (16х32 р);
- полный набор команд: команды арифметики с фиксированной и
плавающей запятой, команды десятичная арифметика;
- системные средства: прямое управление, интервальный таймер,
часы, компаратор, защита памяти, средство условного обмена и т.д.
Для хранения текущей информации обрабатываемой программы в
центральном процессоре имеется локальная память: 16 регистров общего
назначения, 4 регистра (для операндов) с плавающей точкой (по 64
двоичных разряда). Процессор также использует область основной
памяти, которая является постоянно распределенной областью
процессора для хранения управляющей информации, информации прерывания
и контроля.
Центральный процессор может обращаться за информацией к 16
общим регистрам, имеющие нумерацию от 0 до 15. Они могут быть
использованы для хранения индекса в операциях над адресами, как
накапливающие регистры в арифметических операциях с фиксированной
точкой и в логических операциях. В общий регистр можно поместить
одно слово (32 байта).
Регистры общего назначения идентифицируются числами от 0 до 15 и
задаются в команде с помощью четырех битового поля R1. Два
смежных общих регистра (четный и следующей нечетный) могут
использоваться для хранения одного операнда размером 8 байт.
В операционной арифметике с плавающей точкой используются 4
специализированных регистра емкостью 8 байт каждый. Они
идентифицируются номерами 0, 2, 4 и 6. Каждый из них может содержать
короткое (32-битовое) или длинное (64-битовое) число в формате с
плавающей точкой. В операциях арифметики с плавающей точкой
расширенной точности для 128-битовых чисел используются пары
регистров с плавающей точкой 0-2 и 4-6.
К средствам управления памятью относятся буферная память,
память ключей, защита и средства управления доступом к основной
памяти.
К системным средствам относятся средства службы времени:
часы астрономического времени, таймер и компаратор.
Интервальный таймер используется для отчета времени суток и
интервалов времени. Обращение к интервальному таймеру для записи или
чтения его значение может осуществляться любой командой, в которой
предусмотрено обращение к основной памяти.
Компаратор используется для программной привязки процессов к
определенному моменту времени.
Для приближенной оценки производительности процессора будем
использовать ограниченный набор форматов команд и операндов.
Форматы команд:
┌────────┬────┬────┐
│ КОП │ R1 │ R2 │ Формат регистр-регистр (RR)
└────────┴────┴────┘
0 15
┌────────┬────┬────┬────┬────────────┐
Реферат опубликован: 3/05/2009