計算機組成原理第八章-全文預覽
【正文】 IF ID EX WR 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 t 2. 超流水技術 ? 在 一個時鐘周期 內 再分段 （ 3 段） ? 不能調整 指令的 執(zhí)行順序 在一個時鐘周期內 一個功能部件使用多次 （ 3 次） 靠編譯程序解決優(yōu)化問題 流水線速度是原來速度的 3 倍 IF ID EX WR 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 t 3. 超長指令字 ? 采用 多個處理部件 具有 多個操作碼字段 的 超長指令字 （可達幾百位） ? 由編譯程序 挖掘 出指令間 潛在 的 并行性 ， 將 多條 能 并行操作 的指令組合成 一條 IF ID EX WR 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 t 五、流水線結構 1. 指令流水線結構 完成一條指令分 7 段 ， 每段需一個時鐘周期 若 流水線不出現斷流 1 個時鐘周期出 1 結果 不采用流水技術 7 個時鐘周期出 1 結果 理想情況下， 7 級流水 的速度是不采用流水技術的 7 倍 地址形成部件 指令譯碼部件 取操作數部件 取指令部件 操作執(zhí)行部件 回寫結果部件 修改指令指針部件 鎖存 鎖存 鎖存 鎖存 鎖存 鎖存 2. 運算流水線 完成 浮點加減 運算 可分 對階 、 尾數求和 、 規(guī)格化 三段 分段原則 每段 操作時間 盡量 一致 鎖存器 對階功能部件 第一段 尾數加部件 鎖存器 第二段 規(guī)格化部件 鎖存器 第三段 中斷系統 一、概述 1. 引起中斷的各種因素 (1) 人為設置的中斷 (2) 程序性事故 如 轉管指令 溢出、操作碼不能識別、除法非法 (5) 外部事件 (4) I/O 設備 (3) 硬件故障 用 鍵盤中斷 現行程序 轉管指令 …… … 管理程序 2. 中斷系統需解決的問題 (1) 各中斷源 如何 向 CPU 提出請求 ？ (2) 各中斷源 同時 提出 請求 怎么辦 ？ (5) 如何 尋找入口地址 ？ (4) 如何 保護現場 ？ (3) CPU 什么 條件 、什么 時間 、 以什么 方式 響應中斷 ？ (6) 如何 恢復現場 ，如何 返回 ？ (7) 處理中斷的過程中又 出現新的中斷 怎么辦 ？ 硬件 ＋ 軟件 二、中斷請求標記和中斷判優(yōu)邏輯 1. 中斷請求標記 INTR 一個請求源 一個 INTR 中斷請求標記觸發(fā)器 多個 INTR 組成 中斷請求標記寄存器 INTR 分散 在各個中斷源的 接口電路中 INTR 集中 在 CPU 的中斷系統 內 1 2 3 4 5 n 掉電 過熱 階上溢 內存讀寫校驗錯 非法除法 鍵盤 打印機 2. 中斷判優(yōu)邏輯 ① 分散 在各個中斷源的 接口電路中 鏈式排隊器 ② 集中 在 CPU 內 (1) 硬件實現（排隊器） 1 1 1 amp。 ≥1 排隊器 … … 斷點存于 特定地址 （ 0 號地址） 內 斷點 進棧 INT 中斷標記 EINT 允許中斷 R – S 觸發(fā)器 向量地址 PC （硬件向量
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