Utasítás végrehajtás lépései

Az előadások a következő témára: "Utasítás végrehajtás lépései"— Előadás másolata:

1 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)

2 Utasítás végrehajtás lépései

3 Műveleti vezérlés

4 Műveleti vezérlés

5 Műveleti vezérlés Horizontális Kódolt horizontális
Kétszintű horizontális Vertikális

6 Huzalozott vezérlés

7 Mikroprogramozott vezérlés

8 CISC processzorok műveleti vezérlése

9 RISC processzorok műveleti vezérlése

10 Mikroprocesszorok fő részei

11 Utasítás végrehajtás gyorsítása- Pipeline

12 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 R1, mem(A) load R1, mem(A) Load R2, mem(B) load R2, mem(B) Add R3,R1,R2 nop add R3,R1,R2

13 Pipeline működésének akadályai

14 Elágazások kezelése Alapmódszer: Pipeline törlése elágazó utasításkor.

15 Késleltetett alágazás ( Delayed branch)

16 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 ( GaAs) Optimalizáló fordítók

17 RISC és CISC processzorok jellemzői

18 Tároló kezelés Tároló hierarchia

19 Regisztertárak Regiszterbank Ablaktechnika Blokktechnika

20 Cache tárak Cache –hit Cache-miss

21 Cache tárak jellemzői az egy egységben mozgatott adatmennyiség
Cache tár méret: KB Blokk méret : az egy 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

22 Asszociatív ( tartalom szerint elérhető) tárak

23 LRU algoritmus

24 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

25 Virtuális tárkezelés

26 Fizikai cím kiszámítása táblázat alapján

27 Szegmenscímek

28 Lapcímek

29 Szegmentált lapcím számítás