Страница: 6/14
пропускной способности устройств и при этом не изменяет время
обработки отдельной команды. Поэтому, если среди команд встречаются
зависимые, то пропускная способность процессора снижается на величину
определенную характером зависимости совмещаемых команд. Зависимость
команд как бы уменьшает число уровней совмещения, а следовательно, и
пропускную способность процессора.
Следует учитывать, что совмещение выполнения команд увеличивает
объем оборудования и усложняет схемы управления тем сильнее, чем
больше число уровней совмещения.
При выборе структуры процессора с совмещением выполнения команд
должно быть определено:
- количество независимых исполнительных блоков;
- структура и алгоритмы работы исполнительных блоков;
- организация выполнения команд передачи управления;
- организация внутренней памяти процессора;
- степень совместного использования оборудования процессора в
разных режимах обработки и управления.
На рис.3 представлена структурная схема процессора с полным
совмещением выполнения команд. Блок выборки команд (БВК) содержит
собственный сумматор для вычисления адреса операнда. Буферы команд
предназначены для хранения последовательности исполняемых команд, в
том числе по двум альтернативным направлениям для быстрого перехода.
Блок выборки операндов имеет раздельные регистры адреса и опреранда,
что позволяет совмещать запрос на выборку и прием предыдущего
операнда. Буферная память операндов хранит последовательность
операндов и коды операций последовательно исполняемых команд.
Арифметико-логическое устройство (АЛУ) имеет регистры на входе и
выходе основного сумматора, что позволяет подавать новые операнды
одновременно с записью результата предыдущей операции.
Сверхоперативная буферная память позволяет сократить время
обращения к основной памяти до 2-х машинных тактов.
Критерием эффективности структурного построения процессора для
всех моделей ЕС ЭВМ является отношение производительности к
стоимости, т.е. достижение заданной производительности при наименьших
затратах оборудования. Технико-экономическая эффективность может быть
определена следующим образом:
Р = Пр/Ср (ком/с*руб),
где Пр - реальная производительность пароцессора (млн.ком/с);
Ср - стоимость процессора (млн.руб).
В расчетах Ср учитываются только основные устройства, указанные
в структуре. Проработка устройства управления не производилась.
а) выполнение одиночной команды: Тк = Твк+Тво+Топ+Тзр+2*Тм
ВК РК АО ВО ОП ЗР
│----├────┼────┤----│════│----│
N такта: 1 2 3 4 5 6
б) выполнения команд с частичным совмещением:
Команды: Тк = Твк+Тво+Топ+Тзр
ВК РК АО ВО ОП ЗР
N │----├────┼────┤----│════│----│
│ │ │ │ │ ВК РК АО ВО ОП ЗР
N+1 │ │ │ │ │----├────┼────┤----│════│----│
│ │ │ │ │ │ │ │ │ ВК РК АО ВО
N+2 │ │ │ │ │ │ │ │ │----├────┼────┤----│
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
N такта: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
в) выполнение команд в режиме полного совмещения:
Команды: Тк = Топ
ВК РК АО ВО ОП ЗР
N │----├────┼────┤----│════│----│
│ │ ВК │ РК │ АО │ ВО │ ОП │ ЗР
N+1 │ │----├────┼────┤----│════│----│
Реферат опубликован: 3/05/2009