Utasts vgrehajts lpsei 1 Utasts lehvs Fatch 2

Utasítás végrehajtás lépései • 1. Utasítás lehívás (Fatch) • 2. Utasításszámláló tartalmának növelése • 3. Műveleti kód dekódolása, operandusok címének meghatározása • 4. Művelethez szükséges adatok előkészítése • 5. Végrehajtás • 6. Eredmény elhelyezése ( ált. akkumulátorban)

Utasítás végrehajtás lépései

Műveleti vezérlés

Műveleti vezérlés

Műveleti vezérlés • Horizontális • Kódolt horizontális • Kétszintű horizontális • Vertikális

Huzalozott vezérlés

Mikroprogramozott vezérlés

CISC processzorok műveleti vezérlése

RISC processzorok műveleti vezérlése

Mikroprocesszorok fő részei

Utasítás végrehajtás gyorsítása. Pipeline

Pipeline működésének akadályai Memóriautasítások: – A tároló hozzáférési ideje nagy – Nincs külön utasítás és adattár (Harward - Neumann struktúra) Megoldások: – Váróciklus alkalmazása – Késleltetett memóriautasítás( delayed load) • Load R 1, mem(A) • Load R 2, mem(B) • Add R 3, R 1, R 2 load R 1, load R 2, nop add R 3, R 1, R 2 mem(A) mem(B)

Pipeline működésének akadályai

Elágazások kezelése • Alapmódszer: Pipeline törlése elágazó utasításkor.

Késleltetett alágazás ( Delayed branch)

RISC processzorok • Cél: a feldolgozás gyorsítása. Eszközök: • Egyszerű hardver • Egyszerű utasítások, bonyolult utasítások szubrutinnal • A komplex utasítások elhagyásával hely szabadul fel regiszter tárak, cache memóriák számára • Nagyobb sebességű technológiák alkalmazása ( Ga. As) • Optimalizáló fordítók

RISC és CISC processzorok jellemzői

Tároló kezelés • Tároló hierarchia

Regisztertárak • Regiszterbank • Ablaktechnika • Blokktechnika

Cache tárak • Cache –hit • Cache-miss

Cache tárak jellemzői Cache tár méret: 8 -256 KB Blokk méret : az egységben mozgatott adatmennyiség Sorméret Az az adatmennyiség, amely az összehasonlításhoz kijelölhető Helyettesítési algoritmus A felesleges blokkok cseréjének algoritmusa Adataktualizálási módszer ( write strategy) Az az eljárás, amellyel a módosítangó adatot a cache és a főtárba írjuk Adategyezőség biztosítási mód A cache és a főtár tartalmának egyezősége

Asszociatív ( tartalom szerint elérhető) tárak

LRU algoritmus

Virtuális tárkezelés • Probléma: a végrehajtáshoz a program és az adat az operatív tárolóban kell, legyen. A program nagyobb, mint a tár. • A felhasználó a virtuális tárat látja. Virtuális címtartomány -fizikai címtartomány. • Virtuális cím átszámítás valós, fizikai címmé: a tároló kezelő rendszer ( Memory Management Unit ) feladata. Szegmens: olyan adatblokk, melynek mérete nem rögzített Lap: Mérete rögzített és azonos

Virtuális tárkezelés

Fizikai cím kiszámítása táblázat alapján

Szegmenscímek

Lapcímek

Szegmentált lapcím számítás