Организация вычислительных систем


Структура микропроцессоров IA-32


Базовую структуру микропроцессоров (МП) IA-32 можно рассмотреть на примере Intel-386 (рис. 3.1). В структуре Intel-386 можно выделить шесть основных блоков, работающих параллельно: блок интерфейса с магистралью, блок предварительной выборки команд, блок декодирования команд, исполнительный блок, блок управления сегментами и блок страничной трансляции.

Структура микропроцессора Intel-386

увеличить изображение
Рис. 3.1.  Структура микропроцессора Intel-386

Блок интерфейса с магистралью содержит драйвер адреса, схемы управления размером адреса и конвейером, мультиплексор, приемопередатчики и др. Этот блок обеспечивает интерфейс между МП и его окружением. Он принимает внутренние запросы для выборки команд от блока предварительной выборки команд и для обмена данными с исполнительным блоком и устанавливает приоритет этих запросов. Одновременно он генерирует или обрабатывает сигналы для исполнения текущего цикла магистрали. К ним относятся сигналы адреса, данных и управления для обращения к внешней памяти и устройствам ввода-вывода. При помощи схемы арбитра запросов блок управляет интерфейсом с внешними задатчиками магистрали и сопроцессорами. В МП Intel-486 (рис. 3.2) этот блок был дополнен схемой управления паритетом (выравниванием) и схемой управления пакетами. На основе последней был реализован специальный режим работы магистрали - режим пакетирования. В этом режиме при передаче 4 слов на магистрали выставляется только адрес первого, что позволяет существенно сократить время обмена данными с оперативной памятью или внешним кэшем.

Структура микропроцессора Intel-486

увеличить изображение
Рис. 3.2.  Структура микропроцессора Intel-486

Таблица 3.1. Порядок передачи 4 слов (64 бита) на системной магистрали

ТактКонвейеризация Intel-286Режим пакетирования Intel-486
1Адрес 1 словаАдрес 1 слова
2Передача 1 слова---
3Адрес 2 словаПередача 1 слова
4Передача 1 словаПередача 2 слова
5Адрес 3 словаПередача 3 слова
6Передача 1 словаПередача 4 слова
7Адрес 4 слова
8Передача 1 слова

Для того чтобы заранее получать команды или данные перед их фактическим использованием, существует функция опережающего просмотра программы, которую в Intel-386 выполняет блок предвыборки команд.


Начало    Вперед



Книжный магазин