kien truc may tinh nguyen hoang son cpu struct and execute(5) cuuduongthancong com

.c om Bài Nguyễn Hồng Sơn cu u du o ng th an co ng CẤU TRÚC BỘ XỬ LÝ VÀ THỰC THI CHƯƠNG TRÌNH CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt   co an th ng  du o  Fetch instructions Interpret instructions Fetch data Process data Write data u  ng CPU phải cu  c om Công việc CPU CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt cu u du o ng th an co ng c om CPU với system bus CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt cu u du o ng th an co ng c om Cấu trúc bên CPU CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ng CPU cần có vùng nhớ tạm để làm việc, gọi ghi (registers) Số lượng chức thay đổi tùy vào thiết kế xử lý Là định thiết kế quan trọng Mức cao phân cấp nhớ th cu u  du o ng  an co  c om Tổ chức ghi  CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om User-visible register co ng User-visible register ghi tham chiếu qua ngôn ngữ máy, bao gồm loại: th an General Purpose: đa chức năng, chứa operand thị Data: chứa data, khơng dùng để tính toán địa Address: dùng cho chế độ địa segment pointer, index register, stack pointer Condition Codes: chứa mã điều kiện (còn gọi flag)   cu u  du o ng  CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ng Có số ghi dùng để điều khiển hoạt động CPU   th ng du o  u  Program Counter Instruction Decoding Register Memory Address Register Memory Buffer Register cu  an co  c om Control & status register Tất thiết kế có hay tập ghi gọi PSW (Program Status Word) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt co ng PSW chứa mã điều kiện với thông tin trạng thái khác Các field hay flag phổ biến gồm:     an th ng  du o  Sign Zero Carry Equal Overflow Interrupt enable/disable Supervisor: mode user hay supervisor u  cu  c om PSW CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ng Các thị đặc quyền thực thi supervisor mode Vùng nhớ đặc biệt truy xuất supervisor mode Được dùng hệ điều hành Không khả dụng chương trình user th u  cu  du o ng  an co  c om Supervisor mode CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt cu u du o ng th an co ng c om Ví dụ tổ chức ghi 10 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ng co    du o CPU-Memory CPU-I/O Xử lyù data Điều khiển: ví dụ thay đổi u  cu  ng th  nhị phân, cho CPU biết phải làm cơng việc lệnh) để nhận biết cơng việc phải làm Các cơng việc thường rơi vào bốn nhoùm: an  c om Chu kỳ lấy thị thực thi… 15 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ng Việc thực thi thị cụ thể liên quan đến nhiều cơng việc Một chu thi coù nhiều tham chiếu đến nhớ Một chu thi coù thể coù nhiều tham chiếu đến I/O Một chu thi coù thể coù nhiều tham chiếu đến nhớ vaø I/O  du o cu u  ng th  an co  c om Chu kỳ lấy thị thực thi… 16 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt (1)Tính toán địa thị: xác định địa thị kế tiếp, thường cộng số vào địa thị trước (2)Lấy lệnh (3)Giải mã thị: phân tích để xác định cơng việc phải làm toán hạng dùng (4)Tính toán đ a toán hạng: công việc cần lấy thông số (data) từ nhớ hay I/O (5)Lấy toán hạng liệu theo cơng việc định (7)Lưu toán hạng (data)   du o u  cu  ng th  an  co ng  c om Các trạng thái chu kỳ thị 17 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om ng th an MM hay I/O co CPU truy xuất nhiều tốn hạng u bên CPU thị kế cu Hoạt đñộng du o ng nhiều kết Vetor hay string 18 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt u du o ng th an co ng Trên số máy tính, thị cụ thể định toán tử thực vector (mảng chiều) hay chuỗi ký tự Điều liên quan đến lặp lặp lại việc lấy liệu hay lưu trữ liệu cu  c om Các trạng thái… 19 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Từ nhớ 16 bit ng co Gồm có ghi:   u  PC IR AC(accumulator): ghi tạm ng  an  12 bit địa Data: bit dấu 15 bit định lượng th  du o  c om Ví dụ máy giả thuyết cu      lệnh cuï thể 0001: nạp nội dung từ nhớ vaøo AC 0010: ghi nội dung AC vaøo nhớ 0101: cộng nội dung từ nhớ với nội dung AC 0110: nhân nội dung từ nhớ với nội dung AC CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 20 ng Nạp nội dung từ 0x940 vaøo AC Cộng nội dung 0x941 với AC Ghi nội dung AC vaøo 0x941   cu u  ng  du o  th an  Chỉ thị cất giữ từ vị trí 0x300 nhớ Trình bày hoạt động cộng nội dung địa 0x940 với nội dung 0x941, lưu kết 0x941 Chương trình co  c om Ví dụ… Như có chu kỳ nạp chu thi 21 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om 302 2941 1940 940 0003 0002 AC du o ng IR ng 300 301 1940 5941 300 0003 AC 302 2941 1940 IR 940 0003 0002 u cu 941 PC an 300 301 1940 5941 co 300 Các ghi th Bộ nhớ 941 PC 22 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om ng 2941 5941 940 0003 0002 AC IR du o 300 301 0005 PC 301 1940 5941 302 2941 5941 IR 940 0003 0002 u cu 941 co 302 PC an 301 0003 ng 301 1940 5941 th 300 941 AC 3h + 2h=5h 23 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om ng 2941 2941 940 0003 0002 AC IR du o 300 301 1940 5941 302 0005 AC 302 2941 2941 IR 940 0003 0005 u cu 941 co 302 PC an 302 0005 ng 301 1940 5941 th 300 941 PC 24 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ng Trình bày chu phép tính (3+2)*5 (5 tai 942), ghi kết 0x942 Tất sinh viên tự làm th ng du o u cu  an co  c om Ví dụ 25 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om ng 302 6942 1940 303 2942 941 942 0003 IR ng cu 940 th AC u 301 PC 0002 0005 302 1940 5941 6942 303 2942 940 0003 941 0002 942 0005 co 300 an 1940 5941 du o 300 300 301 300 PC 0003 AC 1940 IR 26 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om ng 6942 303 2942 u 941 942 0003 cu 940 AC IR 0002 0005 302 1940 5941 6942 303 2942 co 6942 an 302 301 PC th 302 0005 ng 1940 5941 du o 300 300 301 302 PC 0019 AC 6942 IR 0005h * 0005h=0019h 940 0003 941 0002 942 0005 27 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om ng 2942 303 2942 u 941 942 0003 cu 940 AC IR 0002 0005 302 1940 5941 6942 303 2942 940 0003 941 0002 942 0019 co 6942 an 302 301 PC th 303 0005 ng 1940 5941 du o 300 300 301 303 PC 0019 AC 2942 IR 28 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Bài tập nhà cu u du o ng th an co ng 1.Trình bày tất chu kỳ thị tí t, cho 0004 chứa 0x942, ghi kết 0x942 2.Viết thị thực phép tính sau máy IAS (máy tính Von Neumann) (4+2)*5, ghi kết vị trí 202h Hãy trình bày tất chu kỳ thị thực phép tính Cho mã chương trình đươïc nạp vào nhớ bắt đầu vị trí 100h liệu cất giữ vị trí 200h 29 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... an th ng  du o  Fetch instructions Interpret instructions Fetch data Process data Write data u  ng CPU phải cu  c om Công việc CPU CuuDuongThanCong. com https://fb .com/ tailieudientucntt cu... ng c om CPU với system bus CuuDuongThanCong. com https://fb .com/ tailieudientucntt cu u du o ng th an co ng c om Cấu trúc bên CPU CuuDuongThanCong. com https://fb .com/ tailieudientucntt ng CPU cần... Chị thị nạp vaøo ghi IR (instruction register) an  c om Chu kỳ lấy thị thực thi 14 CuuDuongThanCong. com https://fb .com/ tailieudientucntt ng co    du o CPU- Memory CPU- I/O Xử lý data Điều khiển: