KIEN TRUC MAY TINH CHUONG 3

Cấu trúc chung của bộ xử lý BXLNgoàiư ra,ư trongư quáư trìnhư thựcư hiệnư chươngư trìnhưcònư nhậnư cácư yêuư cầuư từư bênư ngoài,ư xửư lýư cácư... Ph©n tÝch nhiÖm vô cña BXL... Ph©n tÝch

KiÕn tróc m¸y tÝnh

Ch ¬ng 3

Bé xö lý

Cấu trúc chung của bộ xử lý (BXL)

Ngoàiư ra,ư trongư quáư trìnhư thựcư hiệnư chươngư trìnhưcònư nhậnư cácư yêuư cầuư từư bênư ngoài,ư xửư lýư cácư

BXL víi bus hÖ thèng

CÊu tróc bªn trong cña BXL

• Tiếpư theo,ư BXLư phátư raư tínư hiệuư đọcư ngănư nhớư

vừaưtìmưđược

• Nộiưdungưcủaưngănưnhớưđượcưchuyểnưquaưbusưdữư

liệuưvàưđưaưđếnưthanhưghiưlệnhư(InstructionưReg.)

Ph©n tÝch nhiÖm vô cña BXL

Ph©n tÝch nhiÖm vô cña BXL

LÞch sö ph¸t triÓn cña BXL hä Intel

LÞch sö ph¸t triÓn cña BXL hä Intel

Sù ph¸t triÓn cña BXL hä Intel

Year Chip L transistors

Minh häa mét sè BXL

Intel 4004 - 1970s (First Microprocessor)

Intel 8088 (LSI Microprocessor)

Co­l¹i

Minh häa mét sè BXL

PowerPC® 940 (G5)

58M transistors / 2GHz / 97W L=0.13µm Area=118mm 2

Image courtesy International Business Machines

All Rights Reserved

Minh ho¹ mét sè BXL

Khối số học và logic (ALU)

 Chứcư năng:ư thựcư hiệnư cácư phépư toánư sốư họcư vàưphépưtoánưlogic

• Sốư học:ư cộng,ư trừ,ư nhân,ư chia,ư tăng,ư giảm,ư đảoư

dấu

• Logic:ưAND,ưOR,ưNOT,ưXOR,ưdịchưbit,ưquayưbit

T/h­®iÒu­khiÓn­tõ­K§K

Các thanh ghi địa chỉ

 Chươngưtrìnhưmãưmáyưđangưthựcưhiệnưchiếmư3ư vùngưnhớưkhácưnhauưtrongưbộưnhớ:ưvùngưlệnh,ư vùngưdữưliệu,ưvùngưngănưxếpư

Minh họa bộ đếm ch ơng trình

.ưưưư.ưưưư.

Lệnh Lệnh Lệnh Lệnhưsẽưđượcưnhậnưvào

Lệnhưkếưtiếp Lệnh Lệnh

.ưưưư.ưưưư.

PC

Thanh ghi con trỏ dữ liệu

 ChứaưđịaưchỉưcủaưngănưnhớưdữưliệuưmàưBXLư

cầnưtruyưnhập .ưưưư.ưưưư.

Dữưliệu Dữưliệu Dữưliệu DLưcầnưđọc/ghi Dữưliệu Dữưliệu

DP

Minh häa con trá ng¨n xÕp

Thanh ghi cơ sở và thanh ghi chỉ số

 Thanhưghiưcơưsở:ưchứaưđịaưchỉưcủaưngănưnhớư cơư sởư (ngănư nhớư gốcư tươngư đối),ư cònư goi:ư địaư chỉưđoạnư(segment)

 Thanhư ghiư chỉư số:ư chứaư độư lệchư củaư địaư chỉư giữaưngănưnhớưmàưBXLưcầnưtruyưnhậpưsoưvớiư ngănưnhớưcơưsở,ưcònưgọi:ưđịaưchỉưoffset

Các thanh ghi dữ liệu

 Chứaưcácưdữưliệuưtạmưthờiưhoặcưkếtưquảưtrungư gian

 Cầnưcóưnhiềuưthanhưghiưdữưliệu

 Cácưthanhưghiưsốưnguyên:ư8,ư16,ư32,ư64,ư ưBit

 Cácưthanhưghiưsốưthựcư(dấuưphẩyưđộng)

Thanh ghi tr¹ng th¸i

Ví dụ cờ phép toán

 Cờư zeroư (ZF):ư đượcư thiếtư lậpư khiư kếtư quảư củaư phépưtoánưbằngư0

 Cờư Signư (SF):ư đượcư thiếtư lậpư khiư kếtư quảư củaư phépưtoánưlàưgiáưtrịưâm

 Cờư Carry ư(CF):ưđượcưthiếtưlậpưkhiưphépưtoánưcóư nhớưhoặcưcóưmượnưraưkhỏiưbitưcaoưnhấtưưưtácư dụngưbáoưtrànưvớiưsốưkhôngưdấu

 Cờư Overflow ư (OF):ư đượcư thiếtư lậpư khiư cộngư haiư sốưnguyênưcùngưdấuưmàưkếtưquảưcóưdấuưngượcư lạiưưtácưdụngưbáoưtrànưvớiưsốưcóưdấu

Ví dụ cờ điều khiển

 Cờư Interrupt ư(IF):ưcờưchoưphépưngắt:

• NếuưIFư=ư1ưưBXLưởưtrạngưtháiưchoưphépưngắtưvớiư

tínưhiệuưyêuưcầuưtừưbênưngoài

• NếuưIFư=ư0ưưBXLưởưtrạngưtháiưcấmưngắtưvớiưtínư

hiệuưyêuưcầuưtừưbênưngoài

VÝ dô: c¸c thanh ghi ë mét sè BXL

KiÕn tróc m¸y tÝnh

HÕt ch ¬ng 3