Цикл выполнения команды

Выбрать из очереди команд команду, на которую указывает счётчик команд.

Определить адрес следующей команды в очереди команд и записать адрес следующей команды в счётчик команд.

Декодировать команду.

Если в команде есть операнды, находящиеся в памяти, то выбрать операнды.

Выполнить команду и установить флаги.

Записать результат в память (по необходимости).

Начать выполнение следующей команды с п.1.

Системы команд

Систе́ма кома́нд (также набо́р команд) — соглашение о предоставляемых архитектурой средствах программирования, а именно: определённых типах данных, инструкций, системы регистров, методов адресации, моделей памяти, способов обработки прерываний и исключений, методов ввода и вывода.

Базовыми командами являются, как правило, следующие:

• арифметические, например «сложения» и «вычитания»;

• битовые, например «логическое и», «логическое или» и «логическое не»;

• присваивание данных, например «переместить», «загрузить», «выгрузить»;

• ввода-вывода, для обмена данными с внешними устройствами;

• управляющие инструкции, например «переход», «условный переход», «вызов подпрограммы», «возврат из подпрограммы».

Оптимальными в различных ситуациях являются разные способы построения системы команд.

MISC (англ. minimal instruction set computer — «минимальный набор команд компьютера»)позволило использовать возросшую производительность компьютера и его возможность обрабатывать одновременно несколько потоков данных.

RISC (англ. restricted (reduced) instruction set computer ^[1][2] — компьютер с сокращённым набором команд) — архитектура процессора, в которой быстродействие увеличивается за счёт упрощения инструкций, чтобы их декодирование было более простым, а время выполнения — короче. Первые RISC-процессоры даже не имели инструкций умножения и деления. Это также облегчает повышение тактовой частоты

CISC (англ. Complex instruction set computing, или англ. complex instruction set computer — компьютер с комплексным набором команд) — концепция проектирования процессоров, которая характеризуется следующим набором свойств:

нефиксированное значение длины команды;

арифметические действия кодируются в одной команде;

небольшое число регистров, каждый из которых выполняет строго определённую функцию.

Наиболее распространённая архитектура современных настольных, серверных и мобильных процессоров

VLIM (Very long instruction word — сверхдлинное командное слово) Архитектура процессоров с явно выраженным параллелизмом вычислений, заложенным в систему команд процессораКлючевым отличием отCISC-процессоров является то, что для них загрузкой исполнительных устройств занимается часть процессора (планировщик), на что отводится достаточно малое время, в то время как загрузкой вычислительных устройств для VLIW-процессора занимается компилятор, на что отводится существенно больше времени

8)Понятие аппаратной платформы, классификация современных аппаратных платформ

Аппаратная платформа компьютера — нижний слой многоуровневой организации компьютера (аппаратура, операционная система, прикладное программное обеспечение), на который опираются ОС и прикладное ПО. Аппаратные платформы отличаются друг от друга процессором, чипсетом и другими компонентами материнской платы. Каждая аппаратная платформа имеет список ОС и прикладных программ, которые могут на ней запускаться.

9)Принципы работы конвейера команд, понятие суперскалярности.

Конве́йер — способ организации вычислений, используемый в современных процессорах и контроллерах с целью повышения их производительности (увеличения числа инструкций, выполняемых в единицу времени), технология, используемая при разработке компьютеров и других цифровых электронных устройств.

Идея заключается в разделении обработки компьютерной инструкции на последовательность независимых стадий с сохранением результатов в конце каждой стадии. Это позволяет управляющим цепям процессора получать инструкции со скоростью самой медленной стадии обработки, однако при этом намного быстрее, чем при выполнении эксклюзивной полной обработки каждой инструкции от начала до конца.

Суперскалярность — архитектура вычислительного ядра, использующая несколько декодеров команд, которые могут загружать работой множество исполнительных блоков. Планирование исполнения потока команд является динамическим и осуществляется самим вычислительным ядром.

Если в процессе работы команды, обрабатываемые конвейером, не противоречат друг другу, и одна не зависит от результата другой, то такое устройство (ядро) может осуществить параллельное выполнение команд.

Дата добавления: 2015-08-27