計(jì)算機(jī)組成原理第8章-全文預(yù)覽
【正文】 指令周期流程。 （ 5）求該流水處理器的加速比。 1 amp。 amp。 （ 1）給出上述 4個(gè)中斷源的中斷處理次序 （ 2）若 4個(gè)中斷源同時(shí)有中斷請求，畫出 CPU執(zhí)行程序的軌跡。 amp。 ≥1 排隊(duì)器 … … 斷點(diǎn)存于 特定地址 （ 0 號地址） 內(nèi) 斷點(diǎn) 進(jìn)棧 INT 中斷標(biāo)記 EINT 允許中斷 R – S 觸發(fā)器 向量地址 PC （硬件向量法） 中斷識別程序 入口地址 M PC （軟件查詢法） 五、保護(hù)現(xiàn)場和恢復(fù)現(xiàn)場 1. 保護(hù)現(xiàn)場 2. 恢復(fù)現(xiàn)場 寄存器 內(nèi)容 斷點(diǎn) 保護(hù)現(xiàn)場 其他服務(wù)程序 恢復(fù)現(xiàn)場 中斷返回 PUSH 視不同請求源而定 POP 中斷服務(wù)程序 完成 中 斷 服 務(wù) 程 序 中斷隱指令 完成 中斷服務(wù)程序 完成 IRET 1. 多重中斷的概念 k l m k +1 l +1 m +1 第一次 中斷 第二次 中斷 第三次 中斷 程序斷點(diǎn) k+1 , l+1 , m+1 六、中斷屏蔽技術(shù) 2. 實(shí)現(xiàn)多重中斷的條件 B, C A 中斷 請求 主程序 (2) 優(yōu)先級別高 的中斷源 有權(quán)中斷優(yōu)先級別低 的中斷源 (1) 提前 設(shè)置 開中斷 指令 A B C D 中斷服務(wù)程序 （ A、 B、 C、 D 優(yōu)先級按 降序 排列） D amp。用一條 4段浮點(diǎn)加法器流水線求 8個(gè)浮點(diǎn)數(shù)的和：Z=A+B+C+D+E+F+G+H 解： Z=[（ A+B） +（ C+D） +（ E+F） +（ G+H） ] 7個(gè)浮點(diǎn)加法共用了 15個(gè)時(shí)鐘周期， ttTnTPK ?????? 7吞吐率： 74TS 0 ??? ????? t tTK加速比： 74K TE 0 ???? ?????? ttTK效率： 中斷系統(tǒng) 一、概述 1. 引起中斷的各種因素 (1) 人為設(shè)置的中斷 (2) 程序性事故 如 轉(zhuǎn)管指令 溢出、操作碼不能識別、除法非法 (5) 外部事件 (4) I/O 設(shè)備 (3) 硬件故障 用 鍵盤中斷 現(xiàn)行程序 轉(zhuǎn)管指令 …… … 管理程序 2. 中斷系統(tǒng)需解決的問題 (1) 各中斷源 如何 向 CPU 提出請求 ？ (2) 各中斷源 同時(shí) 提出 請求 怎么辦 ？ (5) 如何 尋找入口地址 ？ (4) 如何 保護(hù)現(xiàn)場 ？ (3) CPU 什么 條件 、什么 時(shí)間 、 以什么 方式 響應(yīng)中斷 ？ (6) 如何 恢復(fù)現(xiàn)場 ，如何 返回 ？ (7) 處理中斷的過程中又 出現(xiàn)新的中斷 怎么辦 ？ 硬件 ＋ 軟件 二、中斷請求標(biāo)記和中斷判優(yōu)邏輯 1. 中斷請求標(biāo)記 INTR 一個(gè)請求源 一個(gè) INTR 中斷請求標(biāo)記觸發(fā)器 多個(gè) INTR 組成 中斷請求標(biāo)記寄存器 INTR 分散 在各個(gè)中斷源的 接口電路中 INTR 集中 在 CPU 的中斷系統(tǒng) 內(nèi) 1 2 3 4 5 n 掉電 過熱 階上溢 內(nèi)存讀寫校驗(yàn)錯(cuò) 非法除法 鍵盤 打印機(jī) 2. 中斷判優(yōu)邏輯 ① 分散 在各個(gè)中斷源的 接口電路中 鏈?zhǔn)脚抨?duì)器 ② 集中 在 CPU 內(nèi) (1) 硬件實(shí)現(xiàn)（排隊(duì)器） 1 1 1 amp。 （ 3）畫出流水線時(shí)空圖。 nm + (n1) 1 max{△ ti } TPmax＝ ───── ◆ 各段時(shí)間相等（設(shè)為 △ t0） 假設(shè)流水線由 m 段組成， (2) 實(shí)際吞吐率 TP 流水線的實(shí)際吞吐率小于最大吞吐率。 ◆ 若流水線各段的時(shí)間相等，均為 △ t0 ， 則： TPmax＝ 1 /△ t0 ◆ 若流水線各段的時(shí)間不等，則： ◆ 最大吞吐率取決于流水線中最慢的一段所 需的時(shí)間，這段就成了流水線的瓶頸。 Δ n t t 連續(xù)處理 n 條指令的吞吐率為 完成 n 個(gè)任務(wù)所需的時(shí)間 ? 實(shí)際吞吐率 TP ＝ ─── ＝ ────────── T流水 n m△ t0＋ (n－ １ )△ t0 n (1＋ )△ t0 m－ 1 1 TPmax n ＝ ──────── ＝ ───── 1＋ n m－ 1 TP ＜ TPmax 當(dāng) n m 時(shí)， TP ≈ TPmax 2. 加速比 Sp m 段的 流水線的速度 與等功能的 非流水線的速度 之比 設(shè)流水線各段時(shí)間為 Δ t 完成 n 條指令在 m 段流水線上共需 T = m +(n1) （ 2）畫出非流水線時(shí)空圖。 六、流水線的多發(fā)技術(shù) 1. 超標(biāo)量技術(shù) ? 每個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)可 并發(fā)多條獨(dú)立指令 ? 不能調(diào)整 指令的 執(zhí)行順序 配置多個(gè)功能部件 通過編譯優(yōu)化技術(shù)，把可并行執(zhí)行的指令搭配起
高考資料相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1