INTEL процессорларының құрылымы мен функциясы


Мазмұны
Кiрiспе бөлiм
1. INTEL процессорларының құрылымы мен функциясы ... ... ... ...4
1.1 Pentium III процессорының моделі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
2. Шағын процессор құрылымы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...5
2.1 КЭШ.жады ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..9
2.2 Регистрлер ... ... ... ... ... ... ... ...11
3. IDIV командасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...12
4. Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..13
Пайдаланылған әдебиеттер тiзiмi ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .14
С Қосымшасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..17
1. INTEL процессорларының құрылымы мен функциясы
Негiзiнен процессорлар Intel 80х86 шағынпроцессорлардың жалпы жолын жалғастырады. Intel фирмасының модельдерінің алдыңғы шағынпроцессорларға қарағанда бірқатар архитектуралық және құрылымдық ерекшеліктерге ие. Осы ерекшклкрдің негізгілері мыналар болып табылады: Гарвардтық құрылым – бүркеме жадының бөлек ішкі блоктарын негізгендіктен, командалар және мәліметтер ағындары бөлек сақталады, Суперскалярлық архитектура, параллельді жұмыс істеп жаьқан орындаушы құрылғыларда бір уақытта бірнеше командалардың орындалуын қамтамасыз етеді, Командалардың динамикалық орындалуы, яғни командалардың орындалу реті өзгереді ( командалардың алдын-ала орындалуы – спекулятивтік орындалу ), кеңейтілген регистрлік файлды қолдану (регистрлардің атын өзгерту), тармақталуды тиімді болжау..
1.1 Pentium III процессорының моделі
Кез-келген орындалатын программа шағынпроцессордың белгілі ресурстар жиынына ие болады. Бұл ресурстар программаның командалары жадыда сақталыну үшін және орындалу үшін қажет.
Процессорлардың сипаттамалары келесідей: 32- разрядты ішкі құрылым; 36 разрядты адреске және 64 разрядты мәліметке арналған жүйелік шинаны қолдану; командалар мен мәліметтерге арналған, әрқайсысының сыйымдылығы 16Кбайт болып келетін бөлек, ішкі, бірінші деңгейлі (L1) бүркеме-жады; сыйымдылығы 2Мбайтқа дейінгі екінші деңгейлі командалар мен мәліметтердің жалпы бүркеме-жадысын қолдау;командалардың конвейерлік орындалуы; жоғары дәлдікпен программалық тармақталудың бағытын болжау; жылжымалы нүктелі операциялардың жеделдетілген орындалуы; жадыға қатынау кезінде артықшылық бақылау (қорғалған режим); мультипроцессорлық жүйелердің жүзеге асыруын қолдау; өзіндік тестілеуді, жөндеуді және өнімділіктің мониторингісін қамтамасыз ететін ішкі құралдардың бар болуы
2. Шағын процессор құрылымы
Процессорлардың жалпы құрылымы суретте көрсетілген.
Ішкі интерфейс блогы процессордың жүйелік шинамен және екінші деңгейлі бүркеме-жады шинасымен (L2) алмасуының хаттамасын іске асырады. Жүйелік шинаға енгізу-шығару контроллері, жады, жүйенің басқа активті құрылғылары қосылады. Ал екінші деңгейлі бүркеме-жады шинасы микропроцессормен бірге жалпы корпуста орналасқан бөлек микросхема түрінде жасалған. Жүйелік шинамен алмасу 64-разрядты екі бағытты мәліметтер шинасы, 41-разрядты мекен шинасы және басқару сигналдарын беруге арналған бірқатар тізбектер көмегімен жүзеге асады.
1. И.И. Шагурин “Процессоры семейства Р6”. Санкт-Петербург “Питер”, 2002.
2. В. Юров “ASSEMBLER”. Санкт-Петербург “Питер”, 2001.
3. Internet желiсi

Пән: Информатика
Жұмыс түрі: Материал
Көлемі: 19 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 300 теңге




Кiрiспе бөлiм
1. INTEL процессорларының құрылымы мен функциясы
Негiзiнен процессорлар Intel 80х86 шағынпроцессорлардың жалпы жолын
жалғастырады. Intel фирмасының модельдерінің алдыңғы шағынпроцессорларға
қарағанда бірқатар архитектуралық және құрылымдық ерекшеліктерге ие. Осы
ерекшклкрдің негізгілері мыналар болып табылады: Гарвардтық құрылым –
бүркеме жадының бөлек ішкі блоктарын негізгендіктен, командалар және
мәліметтер ағындары бөлек сақталады, Суперскалярлық архитектура,
параллельді жұмыс істеп жаьқан орындаушы құрылғыларда бір уақытта бірнеше
командалардың орындалуын қамтамасыз етеді, Командалардың динамикалық
орындалуы, яғни командалардың орындалу реті өзгереді ( командалардың алдын-
ала орындалуы – спекулятивтік орындалу ), кеңейтілген регистрлік файлды
қолдану (регистрлардің атын өзгерту), тармақталуды тиімді болжау..
1.1 Pentium III процессорының моделі
Кез-келген орындалатын программа шағынпроцессордың белгілі
ресурстар жиынына ие болады. Бұл ресурстар программаның командалары жадыда
сақталыну үшін және орындалу үшін қажет.
Процессорлардың сипаттамалары келесідей: 32- разрядты ішкі құрылым; 36
разрядты адреске және 64 разрядты мәліметке арналған жүйелік шинаны
қолдану; командалар мен мәліметтерге арналған, әрқайсысының сыйымдылығы
16Кбайт болып келетін бөлек, ішкі, бірінші деңгейлі (L1) бүркеме-жады;
сыйымдылығы 2Мбайтқа дейінгі екінші деңгейлі командалар мен мәліметтердің
жалпы бүркеме-жадысын қолдау;командалардың конвейерлік орындалуы; жоғары
дәлдікпен программалық тармақталудың бағытын болжау; жылжымалы нүктелі
операциялардың жеделдетілген орындалуы; жадыға қатынау кезінде артықшылық
бақылау (қорғалған режим); мультипроцессорлық жүйелердің жүзеге асыруын
қолдау; өзіндік тестілеуді, жөндеуді және өнімділіктің мониторингісін
қамтамасыз ететін ішкі құралдардың бар болуы

2. Шағын процессор құрылымы

Процессорлардың жалпы құрылымы суретте көрсетілген.
Ішкі интерфейс блогы процессордың жүйелік шинамен және екінші деңгейлі
бүркеме-жады шинасымен (L2) алмасуының хаттамасын іске асырады. Жүйелік
шинаға енгізу-шығару контроллері, жады, жүйенің басқа активті құрылғылары
қосылады. Ал екінші деңгейлі бүркеме-жады шинасы микропроцессормен бірге
жалпы корпуста орналасқан бөлек микросхема түрінде жасалған. Жүйелік
шинамен алмасу 64-разрядты екі бағытты мәліметтер шинасы, 41-разрядты мекен
шинасы және басқару сигналдарын беруге арналған бірқатар тізбектер
көмегімен жүзеге асады.
Бірінші деңгейлі сыйымдылықтары 16 Кбайттан тұратын командаларды және
мәліметтерді орналастыруға арналған. Оларға қатынау жиілігі процессордың
тактілік жиілігіне сәйкес (жүздеген МГц). Осыған байланысты процессордың
өнімділігі өте жоғары болады. Себебі сыртқы жадыға қатынау саны қысқарады.
Ал сыртқы жадыға қатынау жиілігі жүйелік шинаның мүмкіндіктерімен
анықталады (ондаған МГц).
Қарапайым командаларға, мысалы, қосу командасы, азайту командасы,
салыстыру командасы, логикалық операциялар және операндтарды регистрлік
адрестеуді қолданатын бірқатар командаларды жатқызуға болады. Осы
командалардың декодерлеуін сәйкес микрокомандаларды қалыптастыра
тын DC1, DC2 декодерлері жүзеге асырады.

Сурет. процессорлардың жалпы құрылымы
.
Өтудің адресін болжау тетігі (механизмі) төменде сипатталған.
Микрокомандалар ағыны қалыптасқаннан кейін декодерленген командалардың
орындалуына қажетті регистрлер бөлінеді. Декодерленген командалар ағынын
тиімдірек орындау үшін, командалар тізімін өзгертуге мүмкіндік беретін блок
(ROB – Re-Order Buffer) қолданылады. Бұл блок буфер түрінде құрылған, оған
декодерленген командалардың орындалуын қамтамасыз ететін микрокомандалар
келіп түседі. Буферде бір уақытта 40 микрокоманда бола алады, олар RRF
регистрлер блогынан немесе жадыдан таңдалынатын операндтардың дайын
болғанына қарай, орындаушы құрылғыларға жіберіледі. Командалар келіп түскен
ретпен емес, сәйкес операндтардың және орындаушы құрылғылардың дайын
болғанына қарай орындалады. Нәтижесінде кейінірек келіп түскен командалар
алдындағы командалардан бұрын орындалуы мүмкін. Сонымен командалардың
орындалу реті бұзылады, нәтижесінде параллельлі істеп жатқан орындаушы
құрылғылар толығымен жүктеледі де, процессордың өнімділігі артады.
IU1, IU2 (IU – Integer Unit) атқарушы блоктар бүтін сандық операндтарды
өңдейді, FPU (Floating – Point Unit) блогы жылжымалы үтірлі сандармен
орындалатын операцияларды орындайды, MMX блогы бір уақытта бірнеше
упакованные* символдардың өңдеуін қамтамасыз етеді, SSE блогы жылжымалы
үтірлі сандардың ағынымен орындалатын операцияларды орындайды.
FPU блогы жылжымалы нүктелі сандармен операцияларды орындайтын
командаларды өңдейді. Бұл класқа жылжымалы нүктелі форматта берілген ,
нақты, бүтін және екілік-ондық сандармен операцияларды орындайтын
командалар кіреді. Бұндай көрсетім өңделетін сандардың диапазонын кеңейтуге
мүмкіндік береді.
MMX және SSE блоктары SIMD (Single Instruction Multiple Data – Бір
Команда – Көп Мәлімет) принципі бойынша мәліметтерді өңдеуге арналған блок
алғаш рет Pentium процессорларына енгізілді. Осы принциптің жүзеге асырылуы
бір команда көмегімен бір типті ақпараттың бірнеше бірліктері өңдеуге
мүмкіндік береді. Мәліметтерді өңдеудің бұл технологиясы MMX (Multi-Media
Extension) – “мультимедиалық кеңейту” деп аталады. Себебі ол кескіндер мен
дыбыс сигналдардың түрлендіру операцияларының орындау жылдамдығын
жоғарлатуға мүмкіндік береді. MMX технологиясын қолдайтын процессорлар
упакованные* сандар форматында берілген мәліметтерді өңдейтін кеңейтілген
командалар жиынын қамтиды. Pentium III процессорында SIMD принципі бойынша
мәліметтерді өңдеу әдісі ары қарай жетілдірілді. Pentium III процессорының
кеңейтілген мүмкіндіктері Streaming SIMD Extension (SSE) – “ағындық SIMD –
кеңейту” деп аталады. Осы процессорларда жылжымалы нүктелі форматта
берілген мәліметтерді SIMD принципі бойынша өңдеуді қамтамасыз ететін SSE
технологиясы жүзеге асырылды. Сонымен қатар, Pentium III процессорларына
MMX – технологиясының мүмкіндіктерін кеңеәтетін қосымша командалар
енгізілген.
MMX командаларды орындаған кезде процессор операндтарды сақтау үшін
жылжымалы нүктелі сандарды өңдейтін FPU блогының R7-0 сегіз арифметикалық
регистрлерін қолданады. Бұл кезде арифметикалық регистрлер ММ7-0 деп
белгіленеді.
Негізгі жадыға жазылатын мәліметті аралық сақтау үшін MOB блогының
құрамында жазбаның мәліметтер буфері бар.
Бүркеме-жадыны қолдана отырып, негізгі жадымен алмасу дестелі қатынау
циклдары арқылы өтеді. Осы циклдар арқылы бүркеме- жадының бір жолдың
құрамын (32 байт) қайта жіберуге болады. Сыртқы 64-разрядты мәліметтер
шинасы осындай қайта жіберуді машиналық уақыттың бес тактысында орындауға
мүмкіндік береді: бірінші такт жолдың адресін орнатуға арналған, ал келесі
төрт такт ішінде мәліметтер беріледі. Бұл кезде алмасуды басқаратын керекті
сигналдар бір-ақ рет (циклдың басында) орнатылады, ал беру тактыларындағы
адрестің кіші разрядтарының өзгеруі автоматты түрде негізгі жадымен
орындалады.

2.1 КЭШ-жады

Бүркеме жады процессор мен негізгі жады арасында орналасқан, шапшаң
әрекетті шектеулі көлемді буферлік жады болып табылады. Жұмыс процесінде
информацияның бөлек блоктары негізгі жадыдан бүркеме-жадыға көшіріледі.
Негізгі жадыдан бүркеме-жадыға информацияны жуктеу процедурасы бүркемелеу
деп аталады. Процессор командаға немесе мәліметтерге қатынағанда алдымен
олардың бүркеме-жадыда бар екенін тексереді. Егер керек информация сол
жерде болса, онда ол тез алынады, себебі бүркеме-жадыға қатынау
процессордың тактілік жиілігімен орындалады. Қатынаудың осы түрін бүркеме-
дәл түсу (кэш-попадание) деп аталады. Егер керек информация бүркеме-жадыда
болмаса, онда ол негізгі жадыдан алынады және сол сәтте бүркеме-жадыға
жазылады. Қатынаудың осы түрін бүркеме-қате түсу (кэш-промах) деп аталады.
Егер бүркеме-дәл түсу бүркеме-қате түсуге қарағанда неғұрлым көп жүзеге
асырылса соғұрлым есептеу жүйенің шапшаңдығы өседі.
Р6 процессорларда командаларды және мәліметтерді сақтауға арналған ішкі
бүркеме жады қолданылады. Олардың әрқайсысының көлемі 16 Кбайт.
Бүркеме жадының құрылымы 2-ші суретте көрсетілген. Бұл жады
ассоциативті типті, ұзындығы 32 байт ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Саяси мәдениеттің құрылымы мен функциясы
Intel Quark - процессоры
Басқару тәсілдері мен функциясы
Философия: пәні мен функциясы
Intel, Motorola и Microchip Микроконтроллерлары
Бағалы қағаздар, мәні мен функциясы
Қаржылық менеджментінің функциясы мен принциптері
Мемлекет функциясы
Құқықы әлеуметтік объектісі, пәні, әдісі, құрылымы, атқаратын қызметі (функциясы)
Ұйымдастыру функциясы
Пәндер

Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор №1 болып табылады.

Байланыс

Qazaqstan
Phone: 777 614 50 20
WhatsApp: 777 614 50 20
Email: info@stud.kz
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь