計算機(jī)組成原理第8章-wenkub.com
2025-05-08 16:36 本頁面
【正文】 1 1 1 1 INTP1 INTP2 INTP3 INTP4 INTR1 INTR2 INTR3 INTR4 MASK1 MASK2 MASK3 MASK4 D Q 1 D INTR MASK Q CPU 查詢 MASKi = 1 （ 屏蔽） INTPi = 0 （ 不能被排隊選中） (2) 屏蔽字 優(yōu)先級 屏 蔽 字 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 …… 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 2 3 4 5 6 15 16 …… 16個中斷源 3 …… 16 按 降序 排列 (3) 屏蔽技術(shù)可改變處理優(yōu)先等級 響應(yīng)優(yōu)先級 響應(yīng)優(yōu)先級 A→B→C→D 降序排列 不可改變 處理優(yōu)先級 可改變（通過重新設(shè)置屏蔽字） 中斷源 原屏蔽字 新屏蔽字 A B C D 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 處理優(yōu)先級 A→D→C→B 降序排列 (3) 屏蔽技術(shù)可改變處理優(yōu)先等級 服務(wù)程序 B處理完 C處理完 D處理完 A處理完 t 主程序 A程序 B程序 C程序 D程序 A、 B、 C、 D 同時請求中斷 CPU 執(zhí)行程序軌跡（原屏蔽字） (3) 屏蔽技術(shù)可改變處理優(yōu)先等級 (4) 屏蔽技術(shù)的其他作用 便于程序控制 可以 人為地屏蔽 某個中斷源的請求 服務(wù)程序 D處理完 C處理完 B處理完 A處理完 t 主程序 A程序 B程序 C程序 D程序 A、 B、 C、 D 同時請求中斷 CPU 執(zhí)行程序軌跡（新屏蔽字） 例 設(shè)某機(jī)有 4個中斷源 4，其硬件排隊優(yōu)先次序按 1?2?3?4降序排列，各中斷源的服務(wù)程序中所對應(yīng)的屏蔽字如表 。 3. 屏蔽技術(shù) (1) 屏蔽觸發(fā)器的作用 MASK = 0（ 未屏蔽） INTR 能被置 “ 1” amp。 1 amp。 （ 4）假設(shè)時鐘周期為 100ns，求流水線的吞吐率。 = nm m + n 1 Δ t Δ Δ t t 則 由于流水線有 建立時間 和 排空時間 因此各功能段的 設(shè)備不可能 一直 處于 工作 狀態(tài) 流水線中各功能段的 利用率 3. 效率 mΔt 3 1 2 4 5 3 1 2 4 5 3 1 2 4 5 3 1 2 4 5 … … … … … … … … … … … … n1 n n1 n n1 n n1 n T時間 S空間 空間 S4 S3 S2 S1 (n1) Δt m(m + n 1) Δt = mnΔt 流水線各段處于工作時間的時空區(qū) 流水線中各段總的時空區(qū) 效率 = 3. 效率 mΔt 3 1 2 4 5 3 1 2 4 5 3 1 2 4 5 3 1 2 4 5 … … … … … … … … … … … … n1 n n1 n n1 n n1 n T時間 S空間 空間 S4 S3 S2 S1 (n1) Δt 流水線中各功能段的 利用率 例 假設(shè)指令流水線分取值（ IF）、譯碼（ DI）、執(zhí)行（ EX）、回寫（ WR） 4個過程段，共有 10條指令連續(xù)輸入此流水線。 t t Δ Δ 完成 n 條指令在等效的非流水線上共需 T ′= nm Tp = m 第八章 CPU 的結(jié)構(gòu)和功能 CPU 的結(jié)構(gòu) 指令流水 指令周期 中斷系統(tǒng) CPU 的結(jié)構(gòu) 一、 CPU 的功能 取指令 分析指令 執(zhí)行指令，發(fā)出各種操作命令 控制程序輸入及結(jié)果的輸出 總線管理 處理異常情況和特殊請求 1. 控制器的功能 2. 運算器的功能 實現(xiàn)算術(shù)運算和邏輯運算 指令控制 操作控制 時間控制 數(shù)據(jù)加工 處理中斷
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