Xem mẫu
- om
Bài 3
.c
ng
KIẾN TRÚC VON NEUMANN
co
VÀ KIẾN TRÚC HARVARD
an
th
o ng
du
u
cu
44
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- KIẾN TRÚC VON NEUMANN
om
.c
ENIAC (Electronic Numerical Integrator And
ng
Computer) laø maùy tính ñieän töû daïng general-
co
purpose ñaàu tieân.
an
th
ENIAC toû ra naëng neà vaø ñôn ñieäu
ng
Caûi tieán töø yù töôûng stored-program, nhaø toaùn hoïc
o
du
John von Neumann thieát keá ra maùy tính môùi goïi
u
laø IAS (Institute for Advanced Studies) laø khuoân
cu
maãu cho taát caû caùc maùy tính general-purpose sau
naøy.
45
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- om
.c
ng
co
an
th
o ng
du
u
cu
46
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- om
.c
ng
ALU
co
an
Boä nhôù Thieát bò
th
chính I/O
ng
Program
o
du
Control
Unit
u
cu
Caáu truùc cuûa maùy tính IAS
47
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Maùy von Neumann
om
.c
Main memory: löu tröõ caû data vaø instruction
ng
ALU: thao taùc treân soá lieäu nhò phaân
co
an
PCU: bieân dòch vaø taïo ñieàu kieän thöïc thi caùc
th
inst
o ng
Thieát bò I/O ñöôïc ñieàu khieån bôûi CU
du
u
cu
48
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Maùy von Neumann
om
.c
Boä nhôù chöùa 1000 vò trí hay töø nhôù (word),
ng
moãi word coù 40 bit.
co
Moãi soá (data)ñöôïc bieåu dieãn goàm 1bit daáu
an
vaø 39 bit giaù trò th
ng
Moãi word coù theå chöùa hai inst 20 bit
o
du
Moät inst goàm 8 bit op code vaø 12 bit ñòa
u
cu
chæ
49
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- om
.c
0 1 39
ng
Giaù trò
co
Sign
Number word
an
bit
th
ng
Instruction traùi Instruction phaûi
o
du
0 7 8 19 20 28 39
u
cu
Op code addr Op code addr
Instruction word
50
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Central Processing Unit
ALU
AC MQ
Thieát bò
om
Caùc maïch
soá hoïc-luaän lyù
I/O
.c
MBR
ng
Instructions
co
vaø data
an
th
ng
IBR PC
Main
o
du
memory
u
IR MAR
cu
Caùc maïch address
ñieàu khieån : control signals
Program Control Unit
KIEÁN TRUÙC MÔÛ ROÄNG CUÛA IAS
51
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Maùy von Neumann (tt)
om
.c
Control Unit ñieàu haønh IAS baèng caùc laáy caùc inst
ng
töø boä nhôù vaø thöïc thi moãi luùc moät inst.
co
Caû ALU vaø PCU ñeàu coù caùc vò trí löu tröõ goïi laø
an
caùc thanh ghi:
th
MBR (Memory Buffer Register)
ng
MAR (Memory Address Register)
o
du
IR (Instruction Register)
u
IBR (Instruction Buffer Register)
cu
PC (Program Counter)
AC&MQ (Accumulation & Multiplier-Quotient)
52
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- start
y n
Inst keá
trong IBR?
MAR PC
om
MBRM(MAR)
.c
Chu kyø
ng
IBRMBR(20:39)
laáy inst IRIBR(0:7) IRMBR(20:27) n Coù yeâu caàu
y IRMBR(0:7)
co
MARIBR(8:19) MARMBR(28:39)
instruction traùi? MARMBR(8:19)
an
PCPC+1
th
ng
Giaûi maõ inst trong IR
o
du
ACM(X) Goto M(X,0:19) then
If AC ≥0 ACAC+M(X)
goto M(X,0:19
u
AC≥0?
y
cu
Chu kyø
thöïc thi MBRM(MAR) PCMAR MBRM(MAR)
n
ACMBR ACAC+MBR
53
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Kieán truùc Hardvard
om
.c
Kieán truùc Harvard taùch rieâng boä nhôù löu tröõ chöông
trình vaø döõ lieäu. Ñoä roäng Bus chöông trình thay ñoåi
ng
linh ñoäng vaø toái öu cho moät thieát bò ñaëc bieät naøo ñoù.
co
Ñoä roäng bus döõ lieäu thöôøng laø 8 hay 16 bit. Kieán truùc
an
naøy cho pheùp truy xuaát ñoàng thôøi caû chöông trình vaø
döõ lieäu. th
ng
Kieán truùc Harvard coù moät vaøi öu ñieåm: moät long
o
du
word inst chæ chieám moät vò trí nhôù, caùc single word
inst coù theå taêng toác xöû lyù vì maõ leänh vaø döõ lieäu lieân
u
cu
quan ñeàu chöùa trong moät töø nhôù. Việc thöïc thi chæ thò
cuõng nhanh vì boä nhôù chöông trình vaø boä nhôù döõ lieäu
ñeàu coù theå truy xuaát ñoàng haønh.
Nhieàu DSP coù kieán truùc Hardvard 54
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Kieán truùc Harvard
om
.c
ng
co
an
th
o ng
du
u
cu
55
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Kieán truùc Harvard
om
.c
Moät soá CPU coù kieán truùc hoãn hôïp giöõa hai kieán truùc.
ng
Caáu truùc beân trong core laø Harvard. Core cuûa CPU ñöôïc
co
ñeäm töø bus ngoøai qua moät cache toác ñoä cao vaø moät boä
an
ñieàu khieån cache. Ñeå naâng phaåm chaát, beân trong CPU
th
taùch bieät bus chöông trình vaø bus döõ lieäu, moãi bus ñeàu coù
cache rieâng.
ng
Boä ñieàu khieån data cahe giaùm saùt bus ñeå caäp nhaät baûn
o
du
sao trong cache neáu caùc thieát bò khaùc treân bus thay ñoåi
boä nhôù chính. Tuy nhieân, boä nhôù chæ thò khoâng theå caäp
u
cu
nhaät, chæ coù theå ñoïc chöông trình trong cache vaøø khoâng
theå ghi vaøo. Ñieàu naøy khieán cho kieán truùc Harvard
khoâng theå thöïc hieän self modifying code.
56
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
nguon tai.lieu . vn
