Історія розвитку процесорів і їх класифікація. Організація конвеєра, оцінка його продуктивності. Визначення способів мінімізації структурних конфліктів: перейменування регістрів, планування компілятора. Розгляд схеми корельованого прогнозування переходів.
Огляд архітектури IBM PC-сумісного комп’ютера (курсова робота) Перелік скорочень AGP - Accelerated Graphic Port, прискорений графічний порт; ATA - AT Attachment for Disk Drives, підключення дискових пристроїв до AT; BIOS -Basic Input/Output Memory, базова система введення/виведення; CD - Compact Disc, компакт-диск; CMOS - Complimentary Metal Oxide Semiconductor, компліментарна структура (метал-оксид-напівпровідник (КМОП); COM - Communications Port, комунікаційний порт; CPU - Central Processor Unit, центральний процесор; DMA - Direct Memory Access, прямий доступ до пам’яті; ESCD - Extended System Configuration Data, розширені дані системної конфігурації; FDC - Floppy Drive Controller, контролер накопичувачів на гнучких дисках; FDD - Floppy Disk Drive, накопичувач на гнучких дисках; FSB - Front Side Bus, системна шина; HDD - Hard Disk Drive, накопичувач на жорстких дисках; ISA - Industry Standard Architecture, стандартна промислова архітектура - шина розширення IBMPC; KBC - Keyboard Controller, контролер клавіатури; LPT - Line Printer, порядковий принтер; PCI - Peripheral Component Interconnect, з’єднання периферійних компонентів, шина розширення; NMI - Non-Maskable Interrupt, немасковане переривання; PIC - Programmable Interruption Controller, програмований контролер переривань; RAM - Random Access Memory, пам’ять з довільним доступом, ОЗП; ROM - Read Only Memory, постійний запам’ятовуючий пристрій (тільки для читання); RTC - Real Time Clock, таймер реального часу; SMI - System Management Interrupt, переривання системного рівня; USB - Universal Serial Bus, універсальна послідовна шина. Стандартна архітектура PC визначає набір обов’язкових засобів введення-виведення і підтримки периферії - системи апаратних переривань (PIC 8259A), системи прямого доступу до пам’яті (DMA 8237A), трьох-канальний лічильник (8254), інтерфейс клавіатури і керування (KBC 8042), канал керування звуком, пам’ять і годинник (CMOS RTC). Будь-який PC-сумісний комп’ютер володіє такими характерними рисами: · процесор, програмно сумісний із сімейством Intel x86; · специфічна система розподілу простору адрес пам’яті; · традиційний розподіл адрес простору введення-виведення з фіксованим положення обов’язкових портів і сумісністю їх програмної моделі; · система апаратних переривань, яка дозволяє периферійним пристроям сигналізувати процесору про необхідність виконання деяких обслуговуючих процедур; · система прямого доступу до пам’яті, яка дозволяє периферійним пристроям обмінюватися масивами даних з оперативною пам’яттю, не відволікаючи для цього процесор; · набір системних пристроїв та інтерфейсів введення-виведення; · уніфіковані по конструктиву та інтерфейсу шини розширення (ISA, EISA, MCA, VLB, PCI, PCCard, CardBus), склад яких може варіюватися в залежності від призначення і моделі комп’ютера; · базова система введення-виведення (BIOS), що виконує початкове тестування і завантаження операційної системи, а також володіє набором функцій по обслуговуванню системних пристроїв введення-виведення. 1. Для однієї і тієї ж архітектури (Intel Architecture 32 bit, IA-32) різними фірмами і у різних поколіннях застосовуються принципово різні мікроархітектурні реалізації. Конвеєризація (pipelining) - передбачає розбиття виконання кожної інструкції на декілька етапів, при цьому кожний етап виконується на своїй ступені конвеєра процесора. Під час виконання інструкція пересувається по конвеєру по мірі звільнення наступних ступіней. Перейменування регістрів (register renaming) дозволяє обійти архітектурне обмеження на можливість паралельного виконання інструкцій (доступно усього 8 загальних регістрів). Передбачення переходів (branch prediction) дозволяє продовжувати вибірку і декодування потоку інструкцій після вибірки інструкції розгалуження (умовного переходу), не чекаючи перевірки умови переходу. Виконання зі зміною послідовності інструкцій (out-of-order execution) - змінюється порядок внутрішнього маніпулювання даними, а зовнішні (шинні) операції введення-виведення і запису в пам’ять виконуються, звичайно, у порядку передбаченому програмним кодом. Існуючі на даний час процесорні архітектури поділяються на 2 глобальні категорії - RISC і CISC. Покоління процесорів x86 Сімейство x86 нараховує 7 поколінь процесорів: Перше покоління (процесори 8086, 8080 і математичний сопроцесор 8087) заклало архітектурну основу - набір нерівноправних 16-розрядних регістрів, сегментну систему адресації пам’яті у межах 1Мбайт з великим різноманіттям режимів, систему команд, систему переривань та ін. На виконання інструкції - в середньому 4,5 тактів. Сьоме покоління (у AMD) почалося з процесора Athlon, в якому суперскалярність і суперконвеєрність охопили блок FPU. Intel розпочала 7 покоління процесором Pentium4. 1.1 Архітектура системи команд. У загальному значенні термін архітектура охоплює поняття організації системи, включаючи такі високорівневі аспекти розробки комп‘ютера як систему пам‘яті, структуру системної шини, організацію в/в і т.д. Винахідником архітектури CISC м
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
