Giáo trình kiến trúc máy tính I - Chương 7 pptx

31 788 3
Giáo trình kiến trúc máy tính I - Chương 7 pptx

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

http://www.ebook.edu.vn Chương VII: Tổ chức Bộ xử lý 191 Chương VII: TỔ CHỨC BỘ XỬ LÝ Trong các chương trước chúng ta ñã các khái niệm cơ bản liên quan ñến các phần khác nhau của máy tính. Trong chương này chúng ta tập trung vào bộ phận chính yếu của mọi máy tính – bộ xử lý trung tâm (central processing unit - CPU). Chức năng chính yếu của CPU là thực thi các lệnh ñược lưu trong bộ nhớ chính. Như ñã ñề cập trong phần giới thiệu, do giáo trình này ñược thiết kế dành cho sinh viên học ngay học kỳ ñầu tiên cho nên chúng ta chỉ ñề cập ñến các vấn ñề ở mức ñộ ñơn giản. 7.1. Tổ chức bộ xử lý trung tâm ðể hiểu ñược cách tổ chức trong CPU như thế nào chúng ta hãy xem những ñòi hỏi ở bên trong nó và những gi nó phải thực hiện. Nói chung những công việc nó phải làm là: - Tìm nạp lệnh (Fetch Instruction): CPU ñọc một lệnh từ bộ nhớ - Diễn giải lệnh (Interpret Instruction): Lệnh ñược giải mã và xác ñịnh xem hành ñộng gì ñòi hỏi thực hiện - Tìm nạp dữ liệu (Fetch data): ðể thực hiện câu lệnh có thể ñòi hỏi ñọc dữ liệu từ bộ nhớ hoặc từ các thiết bị nhập xuất - Xử lý dữ liệu (Process data): Việc thi hành lệnh có thể ñòi hỏi thực hiện một vài phép tính số học hay logic trên các dữ liệu tìm nạp vào - Ghi dữ liệu (Write data): Kết quả thực thi lệnh cũng có thể ñòi hỏi phải ghi dữ liệu vào bộ nhớ hoặc ghi ra các thiết bị nhập xuất. ðể làm ñược các việc như vậy ñòi hỏi CPU cần lưu một số dữ liệu tạm thời. Nó phả nhớ vị trí của lệnh vừa thực hiện cũng như nó cần phải biết ñược ở ñâu có thể nhận ñược lệnh tiếp theo ñể thực hiện. Nó cần lưu tập lệnh và dữ liệu tạm thời trong khi thực thi http://www.ebook.edu.vn Chương VII: Tổ chức Bộ xử lý 192 một lệnh nào ñó. Nói cách khác CPU cần một bộ nhớ trong nhỏ ñể tiện lợi làm việc. Nói chung ñể thực hiện các việc vừa liệt kê ở trên, một bộ xử lý trung tâm ñơn giản cần bao gồm ba nguyên tố quan trọng nhất: tập các thanh ghi, một bộ xử lý logic số học (Arithmetic Logic Unit - ALU) và một bộ ñiều khiển (Control Unit - CU). Tổ chức một máy tính ñơn giản gồm CPU và tương tác của nó với bộ nhớ chính và các thiết bị nhập xuất có thể biểu diễn như hình 7.1. Hình 7.1. Tổ chức một máy tính ñơn giản Bộ các thanh ghi của các loại máy tính là khác nhau và thường chia làm hai loại, các thanh ghi ñược dùng với mục ñích chung (general-purpose registers), và các thanh ghi với mục ñích ñặc biệt (special-purpose registers). Các thanh ghi mục ñích chung ñược sử dụng cho bất kỳ mục ñích nào, ví dụ như có thể dùng nó làm nơi lưu trữ các loại dữ liệu khác nhau, dùng làm lưu các toán hạng của một lệnh. Trong khi các thanh ghi với mục ñích ñặc biệt chỉ có một số chức năng bên trong CPU, ví dụ như bộ ñếm chương http://www.ebook.edu.vn Chương VII: Tổ chức Bộ xử lý 193 trình (progam counter - PC) là một thanh ghi với mục ñích ñặc biệt ñó là chỉ dùng ñể lưu ñịa chỉ của lệnh cần thực hiện tiếp theo. Một ví dụ khác của thanh ghi với mục ñích ñặc biệt là thanh ghi mã lệnh (Instruction Registers – IR), thanh ghi này chỉ ñược dùng ñể lưu mã lệnh ñang thực hiên tại thời ñiểm hiện tại. Bộ logic số học ALU cung cấp một mạch số cần thiết ñể thực hiện các phép tính số học (như cộng, trừ, nhân , chia), logic (như NOT, AND, OR) và các phép toán dịch chuyển trong bộ lệnh. Bộ ñiều khiển (control block) chịu trách nhiệm ñiều khiển mọi hoạt ñộng của CPU như tìm nạp lệnh từ bộ nhớ chính, giải mã nó, ñịnh loại xem nó thuộc loại nào và cuôi cùng là ra lệnh cho các bộ phận trong CPU làm việc gì. CPU tìm nạp lệnh từ bộ nhớ chính, ñọc dữ liệu từ bộ nhớ chính, ghi dữ liệu ngược lại ñó khi cần và truyền các dữ liệu từ các thiết bị ngoại vi vào máy tính cũng như ñưa các dữ liệu trong máy tính ra các thiết bị ngoại vi. Các thiết bị ngoại vi ở ñây có thể là ổ ñã cứng, máy in, flash memory,… Trong hình 7.2 cho ta sơ ñồ tổng quát của CPU một cách tỷ mỉ hơn. Trong ñó chỉ ra việc truyền dữ liệu và ñường ñiều khiển logic cũng ñược chỉ ra bao gồm cả một nguyên tố gọi là trục CPU nội (Internal CPU bus). Nguyên tố này ñược cần ñể truyền dữ liệu giữa các thanh ghi khác nhau và ALU, bởi vì trên thực tế thì ALU thực thi chỉ trên các dữ liệu nằm ở bộ nhớ bên trong CPU. http://www.ebook.edu.vn Chương VII: Tổ chức Bộ xử lý 194 Hình 7.2. Cấu trúc bên trong của CPU 7.2. Bộ ñiều khiển Giống như trong một trung ñội thì mọi hoạt ñộng ñược ñiều khiển bởi trung ñội trưởng, bộ ñiều khiển chịu trách nhiệm ñiều khiển mọi hoạt ñộng của CPU. Bộ ñiều khiển tạo các tín hiệu ñiều khiển di chuyển số liệu (tín hiệu di chuyển số liệu từ các thanh ghi ñến bus hoặc tín hiệu viết vào các thanh ghi), ñiều khiển các tác vụ mà các bộ phận chức năng phải làm (ñiều khiển ALU, ñiều khiển ñọc và viết vào bộ nhớ trong ). Bộ ñiều khiển cũng tạo các tín hiệu giúp các lệnh ñược thực hiện một cách tuần tự. ðể thiết kế một bộ ñiều khiển, ta có thể dùng một trong hai cách là dùng mạch ñiện tử hoặc dùng vi chương trình (microprogram). http://www.ebook.edu.vn Chương VII: Tổ chức Bộ xử lý 195 Bộ ñiều khiển mạch ñiện tử Trong chương 5 chúng ta ñã học về mạch tuần tự. Một bộ ñiều khiển mạch ñiện tử có nguyên lý hoạt ñộng như một mạch tuần tự. Tức là sẽ có các trạng thái và các ñường tín hiệu mà sự thay ñổi của các tín hiệu tại một thời ñiểm nhất ñịnh sẽ làm trạng thái giữ nguyên hoặc chuyển sang một trạng thái mới. ðể hiểu ñược vận hành của bộ ñiều khiển mạch ñiện tử, chúng ta xét ñến mô tả về Automate (mạch tự ñộng hóa) trạng thái hữu hạn như một mạch tuần tự có nhiều hệ thống hay nhiều thành phần mà ở mỗi thời ñiểm xem xét ñều có một trạng thái (state). Mục ñích của trạng thái là ghi nhớ những gì có liên quan trong quá trình hoạt ñộng của hệ thống. Vì chỉ có một số trạng thái nhất ñịnh nên nói chung không thể ghi nhớ hết toàn bộ lịch sử của hệ thống, do vậy nó phải ñược thiết kế cẩn thận ñể ghi nhớ những gì quan trọng. Ưu ñiểm của hệ thống (chỉ có một số hữu hạn các trạng thái) ñó là có thể cài ñặt hệ thống với một lượng tài nguyên cố ñịnh. Chẳng hạn, chúng ta có thể cài ñặt Automate trạng thái hữu hạn trong phần cứng máy tính ở dạng mạch ñiện hay một dạng chương trình ñơn giản, trong ñó, nó có khả năng quyết ñịnh khi chỉ biết một lượng giới hạn dữ liệu hoặc bằng cách dùng vị trí trong ñoạn mã lệnh ñể ñưa ra quyết ñịnh. Theo tổ chức ñiều khiển cứng, luận lý ñiều khiển ñược cài ñặt qua các cổng , mạch lật, mạch giải mã và các mạch số khác. Thuận lợi là có thể tối ưu ñể tạo ra chế ñộ nhanh cho tác vụ Theo tổ chức ñiều khiển vi trình, thông tin ñiều khiển ñược lưu trong bộ nhớ ñiều khiển, bộ nhớ ñiều khiển ñược lập trình ñể khởi ñộng dãy vi tac vụ theo yêu cầu. Khi thay ñổi thiết kế, cần thay ñổi cách kết nối các thành phần nếu tổ chức theo kiểu ñiều khiển cài cứng. Nếu tổ chức theo ñiều khiển vi trình chỉ cần cập nhật vi trình trong bộ nhớ ñiều khiển. http://www.ebook.edu.vn Chương VII: Tổ chức Bộ xử lý 196 Hình 7.3. cho ta sơ ñồ khối một bộ ñiều khiển cơ bản. Lệnh ñược ñọc từ bộ nhớ và ñưa vào thanh ghi lệnh IR. Thanh ghi lệnh thì như trong chương 6 chúng ta ñã biết, trong ñó có phần mã hóa vi tác vụ hay opcode sẽ ñược qua một mạch giải mã ñể biết ñược mã tác vụ phải làm là gì. Sau khi giải mã, các tín hiệu này ñược ñưa vào mạch ñiều khiển gồm các cổng ñiều khiển. ðể ñiều khiển các hoạt ñộng ñược ñồng bộ, ta dùng một bộ tạo các thời hiệu, mỗi thời hiệu ứng với một thời ñiểm nhất ñịnh. Các thời hiệu này cùng với các tín hiệu từ bộ giải mã và từ các tín hiệu khác trong phần còn lại của thanh ghi IR sau khi qua các cổng ñiều khiển sẽ cho ta các tín hiệu ñiều khiển cần thiết. Các tín hiệu ñiều khiển có thể là ñưa dữ liệu một thanh ghi nào ñó lên BUS, ñưa dữ liệu từ trên BUS vào thanh ghi, mở tín hiệu ghi vào một thanh ghi, ñưa ra tín hiệu ñọc/ghi vào bộ nhớ chính, khởi ñộng ngắt ñể truyền dữ liệu ra HDD, máy in,… Mã tác v ụ ñ ịa chỉ bộ nhớ, thanh ghi,… M ạch giải m ã nxm Các c ổng ñiều khiển Tín hiệu ñiều khiển m - 1 D m - 1 … 0 B ộ tạo các thời hiệu D 0 T Các tín hiệu khác (INR, CLR,…) Clock IR Hình 7.3. Sơ ñồ khối bộ ñiều khiển máy tính cơ bản http://www.ebook.edu.vn Chương VII: Tổ chức Bộ xử lý 197 Bộ ñiều khiển vi chương trình Thay vì bộ ñiều khiển cứng dùng mạch tổ hợp các cổng ñể cho ra các tín hiệu ñiều khiển thì ñiều khiển vi trình dùng một vi chương trình lập sẵn nằm trong bộ nhớ ñiều khiển ñể khởi ñộng dãy vi tac vụ theo yêu cầu. Bộ ñiều khiển bằng vi chương trình ñược dùng rộng rãi trong các bộ xử lý CISC. Bộ xử lý này có tập lệnh phức tạp với các lệnh có chiều dài khác nhau và có dạng thức phức tạp. Trong các bộ xử lý CISC, người ta cài ñặt một lệnh mã máy bằng cách viết một vi chương trình. Như vậy công việc khá ñơn giản và rất hữu hiệu. Các sai sót trong thiết kế automat ñiều khiển cũng dễ sửa ñổi. 7.3. Bộ thanh ghi Các thanh ghi là một loại bộ nhớ ñặc biệt nhanh nằm bên trong CPU và ñược dùng ñể tạo ra và lưu trữ các kết quả của các lệnh trong CPU và các phép toán khác. Các loại máy tính khác nhau có các bộ thanh ghi khác nhau. Chúng khác nhau về số lượng các thanh ghi, các loại thanh ghi và cả chiếu dài của mỗi thanh ghi. Chúng cũng khác nhau trong cách dùng cho mỗi thanh ghi. Thanh ghi muc ñích chung có thể ñược dùng cho nhiều mục ñích và ñược nhà lập trình dùng ñể gán cho những trạng thái khác nhau của các hàm, các biến. Thanh ghi có mục ñích ñặc biệt chỉ ñược dùng cho một số chức năng ñặc biệt. Trong một số trường hợp, một vài thanh ghi chỉ ñược dùng ñể lưu trữ dữ liệu và không thể dùng trong tính toán ñịa chỉ của các toán hạng. Chiều dài của thanh ghi phải ñủ ñể lưu trữ hầu hết các loại dữ liệu, ñặc biệt là thanh ghi ñịa chỉ phải ñủ dài ñể có thể lưu ñược ñịa chỉ lớn nhất. Số lượng thanh ghi trong một kiến trúc máy tính ảnh hưởng trực tiếp ñến việc thiết kế bộ lệnh. Nếu số lượng thanh gi ít sẽ dẫn ñến việc phải sử dụng tham chiếu hay con trỏ tới bộ nhớ nhiều hơn làm giảm ñáng kể ñến tốc ñộ thực thi của chương trình. http://www.ebook.edu.vn Chương VII: Tổ chức Bộ xử lý 198 Một dạng khác của các thanh ghi ñược dùng ñể lưu các bit trạng thái của bộ xử lý hay là các cờ trạng thái. Những bit này thay ñổi tùy theo kết quả thực hiện một lệnh nào ñó trong CPU Thanh ghi truy cập bộ nhớ Có hai thanh ghi ñược dùng ñặc biệt trong các lệnh ñọc/ghi với bộ nhớ: thanh ghi dữ liệu bộ nhớ (memory data register - MDR) và thanh ghi ñịa chỉ bộ nhớ (memory address regiater – MAR). Hai thanh ghi này ñược CPU sử dụng ñặc biệt và các nhà lập trình không thể truy cập trực tiếp vào chúng. Trong thứ tự thực hiện một lệnh ghi vào một vùng nhớ ñặc biệt, MDR và MAR ñược dùng như sau: 1. Một từ cần lưu vào một vị trí nào ñó trong bộ nhớ, ñầu tiên sẽ ñược CPU tải vào thanh ghi MDR 2. ðịa chỉ của vùng nhớ ñó (vùng nhớ sẽ ghi dữ liệu vào) ñược CPU tải vào trong MAR 3. Sau cùng bộ ñiều khiển sẽ phát ra tín hiệu ñiều khiển “ghi” (write) ñể ghi dữ liệu nằm trên MDR vào ñịa chỉ nằm trên MAR. Tương tự khi thực hiện một lệnh ñọc (read) từ bộ nhớ, thanh ghi MDR và MAR sẽ ñược dùng như sau: 1. ðịa chỉ của từ nhớ nằm trong bộ nhớ cần ñọc ñược ñưa vào MAR 2. Bộ ñiều khiển sẽ phát ra tín hiệu ñiều khiển “ñọc” (read) ñể ñọc dữ liệu nằm trong bộ nhớ. 3. Dữ liệu nằm trong bộ nhớ có ñịa chỉ chứa trong MAR sẽ ñược tải vào trong MDR Thanh ghi chuyển tải lệnh Có hai thanh ghi rất quan trọng ñược dùng ñể lưu các câu lệnh cho việc thực thi của chương trình là: Bộ ñếm chương trình (program counter – PC) và thanh ghi lệnh (instruction register – IR). http://www.ebook.edu.vn Chương VII: Tổ chức Bộ xử lý 199 Thanh ghi PC dùng ñể lưu ñạ chỉ của lệnh tiếp theo qua ñó sẽ ñiều khiển thứ tự thực hiện các lệnh trong một chương trình. Các lệnh thực hiện lần lượt ñược tìm thấy và lưu vào trong thanh ghi IR. Tại mỗi thời ñiểm chỉ có một lệnh ñược lưu trong IR. Sau khi ñã tìm và ñem một lệnh về cho IR, thanh ghi PC sẽ ñược nạp một giá trị mới là ñịa chỉ của lệnh tiếp theo. Thanh ghi trạng thái Các thanh ghi trạng thái hay là các cờ trạng thái ñược sử dụng ñể giữ các thông tin về trạng thái của quá trình thực thi lệnh. Một số kiến trúc máy tính chứa một thanh ghi ñặc biệt gọi là thanh ghi từ trạng thái của chương trình (program stature word – PSW). Trong PSW chứa các bit trạng thái cho biết kết quả của các phép tính số học (có bằng 0 không?có số thừa không? ), trạng thái ngắt, thông tin bảo vệ bộ nhớ, tình trạng của bộ xử lý,… Các thanh ghi họ 80x86 Trong các thế hệ máy tính 32 bit của Intel như 386,486 và Pentium có ba nhóm thanh ghi, ñó là: - Thanh ghi mục ñích chung - Thanh ghi segment - Thanh ghi ñếm chương trình PC và thanh ghi cờ trạng thái Trong hình 7.4 cho ta thấy ba nhóm này. Nhóm thứ nhất là các thanh ghi mục ñích chung ñược ñặt tên bằng các ký tự A,B,C,D,SI (source index), DI (destination index), SP (stack pointer) và BP (base pointer). Nhóm thứ hai bao gồm các thanh ghi CS (code segment), SS (stack segment) và 4 thanh ghi ñoạn dữ liệu DS, ES, FS và GS. Nhóm thanh ghi thứ ba bao gồm thanh ghi lệnh IR và thanh ghi trạng thái. Trong số những bit trạng thái, 5 bit ñầu tiên ñồng nhất với các bit của bộ vi xử lý 8 bit trước ñây 8085. Các bit tiếp theo 6-11 giống như ñược giới thiệu trong 8086. Các bit 12- 14 ñược giới thiệu trong 80286 trong khi các bit 16-17 trong 80386. Bit flag 18 trong 80486. Trong ñó còn nhiều bit chưa ñược http://www.ebook.edu.vn Chương VII: Tổ chức Bộ xử lý 200 dùng tới và ñể làm dự trữ cho những mục ñích có thể xuất hiện sau này. Hình 7.4. Các thanh ghi họ 80x86 7.4. ðường ñi dữ liệu (Datapath) Phần ñường ñi dữ liệu gồm có bộ logic-số học (ALU: Arithmetic and Logic Unit), các mạch dịch, các thanh ghi và các ñường nối kết các bộ phận trên. Phần này chứa hầu hết các trạng thái của bộ xử lý. Ngoài các thanh ghi tổng quát, phần ñường ñi dữ liệu còn chứa thanh ghi ñếm chương trình (PC: Program Counter), thanh ghi trạng thái (SR: Status Register), các thanh ghi ñịa chỉ bộ nhớ MAR, thanh ghi số liệu bộ nhớ MDR, bộ ña hợp (MUX: Multiplexor), ñây là ñiểm cuối của các kênh dữ liệu - CPU và bộ nhớ, với nhiệm vụ lập thời biểu truy cập bộ nhớ từ CPU và các kênh dữ liệu, các hệ thống bus [...]... nh mã máy 7. 6 X lý ng t (Interrupt Handling) 7. 7 K thu t ng d n (Pipeline) Câu h i và b i t p chương VII Ph l c T i li u tham kh o http://www.ebook.edu.vn 150 150 154 156 1 57 159 162 166 174 176 178 179 180 181 184 189 191 191 194 1 97 200 201 202 204 208 211 216 218 221 220 Ki n trúc máy tính 1 – Vũ ð c Lung T I LI U THAM KH O 1 Nguy n Minh Tu n, Ki n trúc máy tính (giáo trình lư c gi n), V3 .7, Trư ng... C+2 Ngo i ra, ph i bi t ñ a ch c n nh y ñ n mà ta có cu i giai ño n http://www.ebook.edu.vn 214 Chương VII: T ch c B x lý gi i mã ID Trong l nh nh y tương ñ i, ta ph i c ng ñ d i ch a trong thanh ghi l nh IR vào thanh ghi PC Vi c tính ñ a ch này ch ñư c th c hi n vào giai ño n ID v i i u ki n ph i có m t m ch công vi c riêng bi t V y trong trư ng h p l nh nh y không i u ki n, l nh mà chương trình nh... li u 6.4.2 Nhóm l nh tính toán s h c 6.4.3 Nhóm l nh Logic 6.4.4 Nhóm các l nh d ch chuy n 6.4.5 Nhóm các l nh có i u ki n và l nh nh y 6.5 C u trúc l nh CISC và RISC Câu h i và b i t p chương VI Chương VII: T ch c b x lý 7. 1 T ch c b x lý trung tâm 7. 2 B i u khi n 7. 3 B thanh ghi 7. 4 ðư ng i d li u (Datapath) 7. 4.1 T ch c One-Bus 7. 4.2 T ch c Two-Bus, Three-Bus 7. 5 Di n ti n thi hành l nh mã máy. .. bao nhiêu l n (theo lý thuy t)? T i sao trên th c t s gia tăng này l i ít hơn? 9 Các i u ki n mà m t CPU c n ph i có ñ t i ưu hoá k thu t ng d n Gi i thích t ng i u ki n 10 Các khó khăn trong k thu t ng d n và cách gi i quy t khó khăn này http://www.ebook.edu.vn 2 17 Ki n trúc máy tính 1 – Vũ ð c Lung PH L C L i n i ñ u Chương I: Gi i thi u 1.1 L ch s phát tri n c a máy tính 1.1.1 Th h zero -máy tính. .. zero -máy tính cơ h c (164 2-1 945) 1.1.2 Th h I – bóng ñèn i n (194 5-1 955) 1.1.3 Th h II – transistor (195 5-1 965) 1.1.4 Th h III – m ch tích h p (196 5-1 980) 1.1.5 Th h IV – máy tính cá nhân (198 0- n nay) 1.2 Khuynh hư ng hi n t i 1.3 Phân lo i máy tính 1.4 Các dòng Intel Câu h i và b i t p chương I Chương II: Các b ph n cơ b n c a máy tính 2.1 B x lý (CPU) 2.2 B n m ch chính (Mainboard) 2.3 ñĩa m m (FDD)... three-bus có th mih h a như hình 7. 7 http://www.ebook.edu.vn 202 Chương VII: T ch c B x lý Hình 7. 6 T ch c ñư ng truy n d li u d ng two-bus http://www.ebook.edu.vn 203 Chương VII: T ch c B x lý Hình 7. 7 T ch c ñư ng truy n d li u d ng three-bus 7. 5 Di n ti n thi hành l nh mã máy( CPU instruction cycle) Công vi c c a CPU di n ra liên t c và vi c th c hi n các l nh di n ra như trong hình 7. 8 Các l nh ñư... c t nhiên tp HCM 2 C u trúc máy tính cơ b n, t ng h p và biên d ch VN-Guide, nhà xu t b n th ng kê 3 Võ ð c Khánh ,Ki n trúc máy tính, ThS Võ ð c Khánh 4 Võ Văn Chín, Nguy n H ng Vân, Ph m H u T i Giáo trình ki n trúc máy tính ðH C n Thơ, 2003 5 M Abd-El-Barr, H El-Rewini, Fundamentals of Computer Organization and Architecture, Wiley, 2005 6 Patterson, D A., and J L Hennessy Computer Organization and... 5.3 M ch l t l (Flip-flop) 5.4 M ch tu n t B i t p chương V http://www.ebook.edu.vn 65 71 71 72 73 73 74 76 77 79 81 82 84 84 84 88 103 111 111 113 114 118 120 1 27 130 130 131 132 135 136 136 1 37 140 1 47 219 Ki n trúc máy tính 1 – Vũ ð c Lung Chương VI: Ki n trúc b l nh 6.1 Phân lo i ki n trúc b l nh 6.2 ð a ch b nh 6.3 Mã hóa t p l nh 6.3.1 Các tiêu chu n thi t k d ng th c l nh 6.3.2 Opcode m r ng 6.3.3... 210 Chương VII: T ch c B x lý 7. 7 K thu t ng d n (PIPELINE) ðây là m t k thu t làm cho các giai ño n khác nhau c a nhi u l nh ñư c thi hành cùng m t lúc Ví d : Chúng ta có nh ng l nh ñ u ñ n, m i l nh ñư c th c hi n trong cùng m t kho ng th i gian Gi s , m i l nh ñư c th c hi n trong 5 giai ño n và m i giai ño n ñư c th c hi n trong 1 chu kỳ xung nh p Các giai ño n th c hi n m t l nh là: • L y l nh (IF:... ra, b x lý thi hành các bư c sau ñây: 1 Th c hi n xong l nh ñang làm 2 Lưu tr tr ng th i hi n t i 3 Nh y ñ n chương trình ph c v ng t 4 Khi chương trình ph c v ch m d t, b x lý kh i ph c l i tr ng th i cũ c a nó và ti p t c th c hi n chương trình mà nó ñang th c hi n khi b ng t B ng 7. 1 cho ta th y th t th c hi n các s ki n khi x y ra ng t, ñây t1 . các th i hiệu, m i th i hiệu ứng v i một th i i m nhất ñịnh. Các th i hiệu này cùng v i các tín hiệu từ bộ gi i mã và từ các tín hiệu khác trong phần còn l i của thanh ghi IR sau khi qua các. bộ i u khiển chịu trách nhiệm i u khiển m i hoạt ñộng của CPU. Bộ i u khiển tạo các tín hiệu i u khiển di chuyển số liệu (tín hiệu di chuyển số liệu từ các thanh ghi ñến bus hoặc tín hiệu. liệu từ bộ nhớ chính, ghi dữ liệu ngược l i ñó khi cần và truyền các dữ liệu từ các thiết bị ngo i vi vào máy tính cũng như ñưa các dữ liệu trong máy tính ra các thiết bị ngo i vi. Các thiết

Ngày đăng: 22/07/2014, 09:20

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan