МегаПредмет

ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение


Как определить диапазон голоса - ваш вокал


Игровые автоматы с быстрым выводом


Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими


Целительная привычка


Как самому избавиться от обидчивости


Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам


Тренинг уверенности в себе


Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком"


Натюрморт и его изобразительные возможности


Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.


Как научиться брать на себя ответственность


Зачем нужны границы в отношениях с детьми?


Световозвращающие элементы на детской одежде


Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия


Как слышать голос Бога


Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)


Глава 3. Завет мужчины с женщиной


Оси и плоскости тела человека


Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.


Отёска стен и прирубка косяков Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.


Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Многоуровневая организация памяти в вычислительной системе.





 


ПДП- прямой доступ памяти
канал ввода\вывода
Внешняя память
системная память
блок формирования адреса команды
блок формирования адреса операнда
Блок преобразования логического адреса в реальный
КЭШ память

 

 

 
 

 


КЛАССИФИКАЦИЯ ПАМЯТИ В ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЕ

 

 

ЛЕКЦИЯ 3

 

Блок –схема памяти 2D

 

Запись Чтение

В режиме записи и считывания в координатную обмотку подаются токи разного направления, причем ток осуществляющий считывание по величине в два раза больше и должен осуществлять

перемагничивание сердечника (перевод его в нулевое состояние)

В случае единичного состояния сердечника при считывании в обмотке считывания наводится ЭДС величина тока которой определяет считывание единицы. Если сердечник находился в состоянии нуля, то ток в обмотке считывания отсуствует так как отсуствует изменение магнитного потока, а ток помехи, возникающий от перемагничивания по частичному циклу усилителем чтения не воспринимается

 

БЛОК-СХЕМА 2DM

 

 

 

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА ПАМЯТИ DRAM

 

 

 

На данной схеме изображены два независимых этапа преобразования логического адреса в физический адрес: сегментация и страничное преобразование. Как видно из схемы механизм сегментации адресов в процессоре является самостоятельным и не связан с этапами преобразования логических адресов в физические и эта функция полностью возложена на этап страничного преобразования ,то есть механизм сегментации задействован всегда и в том случае, когда страничное преобразование не используется линейный адрес становится физическим автоматически.

Следует отметить, что в некоторых архитектурах сегментация памяти используется как начальный или промежуточный этап преобразования логического адреса в физический. Примером тому архитектура процессоров фирмы IBM.

 

 


 

 

 

 

На выше приведенных рисунках приведены схемы распределения областей физической памяти по функциональному назначению( структура логической памяти)

Дадим краткую характеристику некоторым областям .

VGA и MDA области памяти (0A000-0BFFFF)

Видео карты используют эти полученные в наследство области адресного пространства для маркировки своих буферов. По умолчанию доступ к этим областям передается на хаб- интерфейс, связывающий северный мост(MCH) c южным мостом (ICH), на котором расположены контроллеры всех интерфейсов ввода вывода. Однако ,если биты доступности к VGA установлены в конфигурационном регистре северного моста, то транзакции из этих областей пересылаются в графический адаптер AGP, подсоединенный к северному мосту то есть эти области передаются в распоряжение AGP. Но если в системе при конфигурации обнаружен монохромный адаптер, то область адресного пространства в памяти MDA передается безусловно этому адаптеру и все транзакции направленные в эту область переадресуютcя в MCH в южный мост.

Область 0C000-FFFFF

Эта область памяти разбивается на три части

- расширенная область для ISAшины( 000C0000-000D0000)



-расширенная область BIOS (000E 0000-000E FFFF)

-область системного BIOS (000F0000-000FFFFF) по умолчанию после сброса эта область закрыта для чтения и записи и все обращения к ней транслируются на хаб – интерфейс к микросхеме BIOS.

Однако MCH может копировать BIOS в свою память при установке соответствующего режима в контроллере памяти.

Распределение областей памяти выше 1МГБ.

ISA HOLE MEM. SPASE (окно в памяти для ISA)

BIOS может открыть окно между 15мгб и 16мгб для переадресации транзакций на хаб- интерфейс, вместо того чтобы завершить на системной памяти.

TSEGSMM (Сегмент области памяти для режима SMM)

Эта область памяти находится под управлением программного обеспечения, осуществляющего режим SMM в системе ,этот регион памяти может быть размером от 128клб до1мгб. Доступ в эту область возможен, если она открыта или MCH получает специальный код транзакции на системной шине. В случае если область открыта, а агент на шине пытается обратится с несанкционированным для него обращением в эту область, транзакция аннулируется.

Верхняя область памяти для режима SMM (FEDA0000-FEDBFFFF)

Эта кэшируемая область адресного пространства дает возможность переадресации при обращении к ней в совместимую некэшируемую область между 000A 0000-000BFFFF.

Область AGP/PCI

Технология горячей замены выделяет дляAGP достаточное пространство для всех устройств , расположенных за мостом PCI-PCI,соединяющим AGP c системной шиной. Все обращения в эту область декодируются и передаются в AGP.

Область памяти I/O APIC (FEC00000-FEC7FFFF)

Эта область используется для связи контроллеров прерывания APIC , которые могут быть размещены на системной шине. Ввиду использования технологии горячей замены возникают трудности с идентификацией их на шине ,поэтому для них отводится область фиксированных адресов в памяти ,то есть используется технология адресации внешних устройств с отображением на адресное пространство памяти. Все обращения в область I/O APIC со стороны процессора пересылаются на хаб- интерфейс в южный мост.

 

Область для фиксации прерываний на системной шине (FEE00000-FEEFFFF)

Эта область используется для передачи прерываний на системную шину. Любое устройство на AGP или на хаб- интерфейсе может формировать цикл обращения по записи в память по адресу 0FEEх хххх. MCH принимает эту запись совместно с данными на шине согласно протокола шины PCI и продвигая дальше на шину как сообщение о прерывании, блокируя цикл записи в память.

 

 

 

 

 

 

Реализация конвейера при считывании данных из памяти иллюстрируется на вышеприведенной схеме и временной диаграмме.

 

 

 

 

ОРГАНИЗАЦИЯ ПАМЯТИ SDRAM

 

 

 

+ - емкость субмодуля

 
 

 


 
 


t разрядов k p

 

 

Субмодуль   (2^k) х е
А[0÷k-1]

e

       
 
   
 

 


Старшие

t разрядов : :

: :

               
   
 
     
 
 
 

 

 


e

           
 
 
   
 
   

 


 

 

Блок-схема регенерации памяти

 

ЛЕКЦИЯ 4,5

БЛОК-СХЕМА АССОЦИАТИВНОЙ КЭШ

 

 

 

КЭШ ПАМЯТЬ ПРЯМОГО ОТОБРАЖЕНИЯ

 

НАБОРНО-АССОЦИАТИВНАЯ КЭШ

 

Схема установки (сброса) , ,

S   R
CPBA CPBB

 

S   R
S     R
CPBC CPBD

 

CPBA

 

CPBB

 

CPBC

 

 

CPBD

 

Обращение B0 обращение B1 обращение B2 не было к

AvB 0 B 0 D 0 C

AvB 0 B 0 C 1 D

AVB 0 A 1 D 0 C

AVB 0 A 1 C 1 D

CVD 1 B 0 D 0 A

CVD 1 B 0 C 1 A

CVD 1 A 1 D 0 B

CVD 1 A 1 C 1 B

 

Результируящая таблица

 

1 1 х запись в B

 

1 0 x запись в A

 

0 x 0 запись в C

 

0 x 1 запись в D

 

 

 

 

ЛЕКЦИЯ 6

 

Блок-схема архитектуры Фон-Неймана.

 

 

 

 

БЛОК-СХЕМА ГАРВАДСКОЙ АРХИТЕКТУРЫ ЭВМ

 

БЛОК-СХЕМА СИГНАЛЬНОГО ПРОЦЕССОРА

 

 

 

 

 

СХЕМА АДРЕСАЦИИ ПРОЦЕССОРОВ INTEL

 

 

 

 

 

ЛЕКЦИЯ 9

 

 

БЛОКВЫБОРКИ КОМАНД( СХЕМА ПРОДВИЖЕНИЯ КОМАНД)

 

 

 

 

 

ЛЕКЦИЯ 10

 

1)Структуры с горизонтальным кодированием

                 

Где каждый разряд операционного поля указывает на наличие 1 или отсутствие 0 микрооперации. Достоинства: возможность одновременного выполнения микроопераций в одном такте. Недостаток: большая разрядность микрокоманд.

2)Вертикальное кодирование

Операционное поле представляет двоичный код микрокоманды.

При количестве m разрядов общее число микроопераций =2m.

Недостаток- возможно выполнение только одной микрооперации в такте

 

Горизонтально-вертикальное кодирование(гибрид двух способов).

 

ВЕРТИКАЛЬНО-ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ СПОСОБ КОДИРОВАНИЯ

 

 

 

 

БЛОК-СХЕМА МИКРОПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

 

 

Блок управления с жесткой логикой.

Формирователи управляющих сигналов

       
   
Операционные блоки процессора
 
Формирователи управляющих сигналов
 

 

 


СХЕМА ПРОГРАММИРУЕМОЙ ЛОГИЧЕСКОЙ МАТРИЦЫ

 

 

 

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПЛМ В БЛОКЕ УПРАВЛЕНИЯ С ЖЕСТКОЙ ЛОГИКОЙ

 

 

ЛЕКЦИЯ 11

 

 

 

Конвейерная обработка команд(блок предсказания перехода)

 

 

 

Двухбитная схема предсказания перехода

 

 

ЦЕНТРАЛИЗОВАННАЯ СХЕМА УПРАВЛННИЯ

 

 

 

Метод переименования регистров (пример)

Предположим, что необходимо вычисление (x + y)c

x = ix1 + jy2; x + y=i(x1+x2) + j(y1+y2)

y=ix2 ­+ jy­2; c(x + y)=ic(x­1+x2) + c(y1+y2)j

Т.е. значение координаты нового вектора: c(x­1+x2), c(y1+y2) которые будут помещены в регистровый файл.

Данные вычисления будут производиться на суперскалярном процессоре имеющегот 2 конвейера: конвейер с фиксированной точкой (операции сложения) и конвейер умножения (множительное устройство)

Программа для выполнения:

ADD R5=R1+R2

MUL R6=R0*R5

ADD R5=R3+R4

MUL R7=R0*R5

Общая схема:

 

 

 

R7

R6

R5

 

R11 X1

R2 X2

R3 Y1

R4 Y2

R0 C

 

 

 

 

 


1.R5=R1+R2 ID EX W структурный конфликт: регистр. файл занят;

2.R6=R0*R5 ID EX W запись 2-ой команды

3.R5=R3+R4

регистр R5 ЗАНЯТ 2ой командой запись не возможна

4.R7=R0*R5

 

ID EX EX W RAW конфликт поR5 между 1и 2 командами

ID EX EX W RAW R5 занят 3ей командой

 

 


­5.R5=R1+R2

6.R6=R0*R5 ID EX W как видно из примера переименование регистров

7.S1=R3+R4 ID EX W увеличивает производительность работы конвейера

8.R7=R0*S1

ID EX EX W

ID EX EX W

 

 

БЛОК-СХЕМА БЕЗУПОРЯДОЧНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ КОМАНД

 

 

       
   
 
 

 

 

 


Да нет ID1-выдача

 

 
 


конфликтWAW

да нет

Блокировка выдачи
Разрешение выдачи

 

Проверка Rчт=Rрез i-1,i-2,…,i-x

ID2- чтен

Да нет нет

 

Разрешение выдачи ком в ФУ

       
 
Блокировка выдачи команды в ФУ
   
Установить Ф.У. занято
 


EX-выполнение

Сбросить Ф.У. занято    

       
   
 


Проверка Rрез=Rчт i-1,i-2,…,i-k

 

           
   
     
 
 
 

 

Регистр состояния ФУ

Свободно/занято Поле операции Поле операции номер регистрарезультат содержмрегистра операнд1 содерж регистраоперанд2 Поле поставки операнд1 Поле поставки операнд2 готовность операнд 1 Готов. Операнд 2
                                     

Для многофункциональных устройств

Структурная схема без упорядоченного выполнения с блоком предсказывания переходов

Станции резервирования

ФУ
Входная очередь шина

Строка станции резервирования

Q номер номер Vi Vj  
Код операции Строки в буфере Строки в буфере     занято
             

СDВ

       
   
 
 

 


ФУ

Буфер переупор.

Занято Номер строки в буфере переупорядочивания откуда должен поступить результат

Регистровый файл

 

 
 


Буфер переупорядочения

Номер Занят Команда Состояние Место назначения Значение
  Код команды или микрооперации команды Завершение/записать результат выполнения Номер регистра результата регистровом файле Значение опрерандов

 

 

 

 

 

 


 

Архитектура POWER 4.

 


 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 





©2015 www.megapredmet.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.