分析intel公司pentium系列cpu結構設計-資料下載頁
2025-06-17 13:15本頁面
【正文】 數據cache是可讀可寫的，雙端口，每個端口32位，與U，V兩條流水線交換整數數據，或組合成一個64位端口與浮點運算部件交換浮點數據。兩個cache與64位數據、32位地址的CPU內部總線相連接。 兩個cache都使用物理地址。每個cache都有一個后援緩沖器TLB，負責將TLB命中的線性地址轉換成32位物理地址。2 超標量流水線超標量流水線是pentium系統(tǒng)結構的核心。它由U和V兩條指令流水線構成，每條流水線都有自已的ALU、地址生成電路、與數據cache的接口?！ 】刂芌OM屬于微程序控制器，其中存放一組解釋指令操作順序的微指令代碼。 兩個地址生成器用于計算存儲器操作數地址。各種模式下的邏輯地址最終要轉換成物理地址來訪問數據cache，并用轉換后援（旁視）緩沖器TLB來加速這種地址轉換過程。寄存器堆有8個32位整數寄存器，用于地址計算、保存ALU的源操作數和目的操作數。五、存在問題及改進建議要講ＣＰＵ，就必須先講指令系統(tǒng)。指令系統(tǒng)指的是一個ＣＰＵ所能夠處理的全部指令的集合，是一個ＣＰＵ的根本屬性。之所以說指令系統(tǒng)是一個ＣＰＵ的根本屬性，是因為指令系統(tǒng)決定了一個ＣＰＵ能夠運行什么樣的程序，進行什么操作。所有采用高級語言編出的程序，都需要翻譯（編譯或解釋）成為機器語言后才能運行，這些機器語言就是由一條條的指令組成的。 通常，一條指令包括兩個部分：操作碼和地址碼。操作碼其實就是指令序列號，用來告訴ＣＰＵ需要執(zhí)行哪一條指令。地址碼則復雜一些，主要包括源操作數地址、目的操作數地址。在某些指令中，地址碼可以部分或全部省略，比如一條空指令 就只有操作碼而沒有地址碼。 從微處理器的指令系統(tǒng)來看，目前主要有兩種發(fā)展趨勢，一個是ＣＩＳＣ，一個是ＲＩＳＣ。 ＣＩＳＣ的產生、發(fā)展和現狀某一系列ＣＰＵ，如Ｉｎｔｅｌ Ｘ８６系列機，為了增加新的功能與提高速度，越來越多的復雜指令被加入到指令系統(tǒng)中。但是，這樣就導致一個問題：一個指令系統(tǒng)的指令數是受指令操作碼的位數所限制的，如果操作碼為８位，那么指令數最多 為２５６條（２的８次方）。那么怎么辦呢？指令的寬度是很難增加的，聰明的設計師們又想出了一種方案：操作碼擴展。由于操作碼的后面跟著的是地址碼，而有些指令是用不著地址碼或只用少量的地址碼的。那么，就可以把操作碼擴展到這些位置。然后，為了達到操作碼擴展的先決條件：減少地址碼，設計師們又廣開思路，發(fā)明了各種各樣的尋址方式，如基址尋址、 相對尋址等，用以最大限度地壓縮地址碼長度，為操作碼留出空間。 就這樣，慢慢地，ＣＩＳＣ指令系統(tǒng)就形成了，大量的復雜指令、可變的指令長度、多種的尋址方式是ＣＩＳＣ的特點，也是ＣＩＳＣ的缺點：因為這些都大大增加了解碼的難度，而在現在的高速硬件發(fā)展下，復雜指令所帶來的速度提升早已不及在解碼上浪費的時間。要改進這一缺點，使計算機既有復雜指令又可以在能容忍的時間上解碼，我的建議是：制作一種新的而且速度超快的解碼方式。從而減少解碼所花費的時間，大大的提高計算機的運行速度。六、實驗器材湖北眾友公司ZY15CompSys12BB計算機組成原理及系統(tǒng)結構教學實驗箱；PC機與網絡。七、附錄 執(zhí)行設計之前，我們進行了簡單模型機和復雜模型機的實驗，實驗附圖如下：八、參考文獻及相關網址1.《計算機組成原理（第四版立體化教材）》，白中英主編，08年1月第四版，科學出版社2.《計算機組成原理及系統(tǒng)結構實驗指導書（）》，湖北眾友科技實業(yè)股份有限公司3. ㄍIntel微處理器:從8086到Pentium系列體系結構編程與接口技術》.4. 奔騰Ⅱ/Ⅲ處理器系統(tǒng)結構作者： 張昆藏 出版社：電子工業(yè)出版社 5. 8086 /Pentium 微機原理及接口技術 （第2版）(配有電子課件，教學大綱，習題庫)6. 80x86/Pentium 微型計算機原理及應用(第3版）7. Pentium系列微型計算機原理與接口技術8. Intel微處理器——從8086到Pentium系列體系結構、編程與接口技術(第5版)(影印版)9. The Pentium Microprocessor Antonakos, James L. Prentice Hall amp。 IBD (199611出版)10. baidu,14
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