第八章CPU的结构和试卷.ppt

(5) 新屏蔽字的设置 保护现场 置屏蔽字 开中断 中断服务 关中断 恢复现场 恢复屏蔽字 开中断 中断返回 置屏蔽字 恢复屏蔽字 关中断 开中断 (1) 断点进栈 (2) 断点存入“ 0 ” 地址 中断隐指令 完成 中断周期 命令存储器写 0 MAR PC MDR (MDR) 存入存储器 三次中断，三个断点都存入 “ 0 ” 地址 4. 多重中断的断点保护 断点 MDR ？ 如何保证断点不丢失？ 中断隐指令 完成 (3) 程序断点存入 “ 0 ” 地址的断点保护 ×××× 0 5 JMP SERVE ×××× SAVE ×××× RETURN STA SAVE … 0 地址内容转存 其他服务内容 SERVE LDA SAVE JMP @ RETURN 存程序断点 5 为向量地址 … 保护现场 恢复现场 间址返回 存放 ACC 内容 转存 0 地址内容 开中断 ENI LDA 0 STA RETURN 置屏蔽字 地 址 内 容 说 明 例8.2 设某机有四个中断源1、2、3、4，其硬件排队优先次序按1→2→3→4 降序排列，各中断服务程序中所对应的屏蔽字如下表所示。1）给出上述4个中断源的中断处理次序；2）若4个中断源同时有中断请求，画出CPU执行程序的轨迹。 中断源 原屏蔽字 1 2 3 4 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 响应优先级 1→2→3→4 降序排列 处理优先级 3→1→4→2 降序排列 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * * 数据相关是程序本身的特性在流水线中的—反映。 * * 分类体现了程序的逻辑关系。 * * 典型的解决方法。 DLX的两种定向可能。 * * * * 最大吞吐率与实际吞吐率的关系 流水线的实际吞吐率小于最大吞吐率，它除了与每个段的时间有关外，还与流水线的段数k以及输入到流水线中的任务数n等有关。 只有当nk时，才有TP≈TPmax。 2. 加速比  指流水线加速比是指完成一批任务时，不采用流水线所用的时间与采用流水线所用的时间之比 其中： 用T0表示采用顺序方式下的执行时间； 用Tk表示采用流水线的执行时间； 用S表示流水线的加速比 各个功能段执行时间均相等的k段流水线上完成n个连续任务的实际加速比为 ： 在k个功能段相等的流水线中，最大加速比为： 在流水线的各功能段执行时间相等 连续输入n个任务的情况下，一条k段流水线的效率为： 流水线的最高效率为： 3.效率  指流水线中各功能段的利用率。 即：在时空图上，流水线的效率为n个任务占用的时空区与k个功能段总的时空区之比。 例8.1 假设指令流水线分取指(IF)、译码(ID)、执行(EX)、回写(WR)四个阶段，共有10条指令连续输入此流水线。 1）画出指令周期流程。 IF-ID-EX-WR 2）画出非流水线时空图。 1 2 1 2 1 2 1 2 T时间 S空间 空间 WR EX ID IF 1 2 3 4 5 6 7 8 I1 I2 3）画出流水线时空图。 4）假设时钟周期为100ns,求流水线的实际吞吐率。 10/(100ns×13) ≈0.77×107 条指令/s 5）求该流水线的加速比。 4×10/13 ≈3.08 S空间 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 1 2 4 5 3 1 2 4 5 3 1 2 4 5 3 1 2 4 5 … … … … … … … … … … … … 9 10 9 10 9 10 9 10 T时间 空间 WR EX ID IF I10 I9 I8 I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 六、流水线的多发技术 1. 超标量技术 每个时钟周期内可 并发多条独立指令 不能调整 指令的 执行顺序 配置多个功能部件 通过编译优化技术，把可并行执行的指令搭配起来 IF ID EX WR 0 1