KIẾN TRÚC MÁY TÍNH ET4270 TS Nguyễn Đức Minh [Adapted from Computer Organization and Design, 4th Edition, Patterson & Hennessy, © 2008, MK] [Adapted from Computer Architecture lecture slides, Mary Jane Irwin, © 2008, PennState University] Tổ chức lớp Số tín (3-1-1-6) Giảng viên TS Nguyễn Đức Minh Văn phịng C9-401 Email minhnd1@gmail,com Website https://sites.google.com/site/fethutca/home • • Sách Username: ca.fet.hut@gmail.com Pass: dungkhoiminh Computer Org and Design, 3rd Ed., Patterson &Hennessy, ©2007 Digital Design and Computer Architecture, David Money Harris Thí nghiệm Bài tập Theo chương, đề xem trang web Giới thiệu HUST-FET, 13/03/2011 Điểm số Điều kiện thi Lab Bài thi kỳ 30% Bài tập 20% (Tối đa 100 điểm) Tiến trình 10% Tối đa: 100 điểm, Bắt đầu: 50 điểm Tích lũy, trừ qua trả lời câu hỏi lớp đóng góp tổ chức lớp Bài thi cuối kỳ Giới thiệu 70% HUST-FET, 13/03/2011 Lịch học Thời gian: Giới thiệu Từ 14h00 đến 17h20 Lý thuyết: 11 buổi x 135 phút / buổi Bài tập: buổi x 135 phút / buổi Thay đổi lịch (nghỉ, học bù) thông báo website trước ngày HUST-FET, 13/03/2011 Kết luận chương Dữ liệu thị cho máy tính biểu diễn chuỗi bit Giá trị liệu, ý nghĩa thị máy quy định phương pháp mã hóa Thiết kế kiến trúc tập lệnh: Kích thước kiểu liệu Phép toán: loại hỗ trợ Định dạng mã hóa thị: Chỉ thị giải mã nào? Vị trí tốn hạng kết Số lượng toán hạng? Giá trị toán hạng lưu đâu? Kết lưu vị trí nào? Các tốn hạng nhớ định vị nào? Kiến trúc tập lệnh MIPS(RISC) thiết kế dựa nguyên tắc Bộ cộng trừ nhân chia triển khai phần tử logic hay thuật toán Chương Bộ xử lý - Processor HUST-FET, 13/03/2011 Nhiều exception đồng thời IM Reg DM Reg D$ page fault Inst IM Reg ALU DM Reg arithmetic overflow Inst IM Reg ALU DM Reg undefined instruction Inst IM IM Reg DM ALU Inst Reg ALU O r d e r Inst ALU I n s t r Reg DM Reg I$ page fault Lệnh sớm bị ngắt 76 HUST-FET, 13/03/2011 Tổng kết Tất xử lý đại dùng pipeline để tăng hiệu suất (CPI=1 đồng hồ nhanh - fc lớn) Tốc độ đồng hồ pipeline bị giới hạn giai đoạn pipeline chậm – thiết kế pipeline cân quan trọng Cần phát giải xung đột pipeline Xung cấu trúc – giải quyết: thiết kế pipeline Xung đột liệu - Dừng (ảnh hưởng CPI) - Chuyển tiếp (cần phần cứng hỗ trợ) Xung đột điều khiển – đặt phần cứng định rẽ nhánh lên trạng thái đầu pipeline - Dừng (ảnh hưởng CPI) - Rẽ nhánh chậm (cần hỗ trợ trình dịch) - Dự đốn rẽ nhánh tĩnh động (cần phần cứng hỗ trợ) Xử lý ngắt pipeline phức tạp 77 HUST-FET, 13/03/2011 ... Reg D$ page fault Inst IM Reg ALU DM Reg arithmetic overflow Inst IM Reg ALU DM Reg undefined instruction Inst IM IM Reg DM ALU Inst Reg ALU O r d e r Inst ALU I n s t r Reg DM Reg I$ page fault