Организация ЭВМ и систем


Центральное устройство управления микропрограммного типа - часть 5


На рис. 3.9 показаны временные диаграммы обработки команды с раз­биением на этапы (фазы) выполнения (а): последовательная обработка ко­манд (б); обработка команд в режиме совмещения — конвейер команд (в).

Рис. 3.9. Временные диаграммы обработки команд в процессоре:

а) этапы выполнения команды;

б) последовательное выполнение команд;

в) совмещенное выполнение команд (конвейеризация) »

Совмещенные принципы обработки (конвейер команд) существенно увеличивают пропускную способность процессора, однако эффективность их использования зависит от управления (синхронизации), числа уровней обра­ботки.

Приостановка работы конвейера вызывает любая команда условного пе­рехода в программе или взаимозависимость команд, т. е. использование сле­дующей командой результатов предыдущей команды.

Следует учитывать, что совмещение обработки увеличивает объем обо­рудования и усложняет схемы управления тем сильнее, чем больше число уровней совмещения.

Все эти обстоятельства приходится учитывать при выборе числа уров­ней совмещения в каждом конкретном случае для получения заданных пара­метров и прежде всего удельных затрат (отношение производительности к стоимости). Опыт разработки ЭВМ общего назначения и проведенные иссле­дования показывают, что технически и экономически целесообразной являет­ся совмещенная обработка 5-6 команд.

Для обеспечения непрерывности вычислительного процесса и сглажива­ния влияния логической зависимости команд в структуре ЦП используется блок прогнозирования ветвлений или устройство выполнения переходов.

В большинстве современных компьютеров используется конвейер ко­манд.




- Начало -  - Назад -  - Вперед -