Kiến trúc máy tính - IT02 (121)

Thực tiễn hoạt động nào của đơn vị xử lý trung tâm trong khi thực hiện truy cập bộ nhớ chính đã cho phép sử dụng bộ nhớ cache :

Tổ chức và quản lý bộ nhớ theo cơ chế phân đoạn:

Để chạy một chương trình ứng dụng nào đó, khi đó toàn bộ nội dung của tập tin chương trình ứng dụng đó:

Kỹ thuật định thời nào được sử dụng để thực hiện trao đổi thông tin giữa đơn vị xử lý trung tâm với các đối tượng bên trong hệ thống máy tính:

Hệ thống bộ nhớ vật lý của máy tính, xét cả trình tự ưu tiên truy cập từ đơn vị xử lý trung tâm, là hệ thống bộ nhớ:

Cho địa chỉ vật lý bộ nhớ chính của máy tính là 16 bit, ký hiệu xxxx(Hexa, viết tắt là H). Cho kích thước của mỗi ô nhớ trong bộ nhớ chính là 8 bit. Giả sử chương trình con nằm ở vùng nhớ bắt đầu từ địa chỉ 5100H, giá trị của con trỏ ngăn xếp trước khi gọi và thực hiện chương trình con SP = 7300H. Giả sử địa chỉ của ô nhớ chứa lệnh gọi chương trình con là 2500H và lệnh gọi chương trình con chiếm 3 ô nhớ. Kết quả của việc thực hiện lệnh gọi chương trình con CALL, ngăn sếp sẽ chứa giá trị sau:

Bảng đoạn gồm các mục bảng đoạn, mỗi mục bảng đoạn chứa

Tổ chức và quản lý bộ nhớ là để:

Cho địa chỉ vật lý bộ nhớ chính của máy tính là 16 bit, ký hiệu xxxx(Hexa, viết tắt là H). Cho kích thước của mỗi ô nhớ trong bộ nhớ chính là 8 bit. Giả sử chương trình con nằm ở vùng nhớ bắt đầu từ địa chỉ 5100H, giá trị của con trỏ ngăn xếp trước khi gọi và thực hiện chương trình con là SP = 7300H. Giả sử địa chỉ của ô nhớ chứa lệnh gọi chương trình con là 2500H và lệnh gọi chương trình con chiếm 3 ô nhớ. Khi đó lệnh gọi chương trình con sẽ có dạng sau:

Trong đơn vị điều khiển vi lập trình, con trỏ vi lệnh PC đóng vai trò :

Cho một đơn vị xử lý trung tâm có kiến trúc như Hình 2-12 (Bài giảng KTMT Elearning). Giả định đơn vị xử lý trung tâm được thiết kế để thực hiện tập 10 lệnh với các chức năng như mô tả trong Bảng 2-1(Bài giảng KTMT Elearning). Qúa trình thực hiện các lệnh máy được mô tả trên Hình 2-14 (Bài giảng KTMT Elearning). Vi thao tác ACC MBR được thực thi khi đơn vị xử lý trung tâm:

Trong đơn vị điều khiển vi lập trình, mỗi vi lệnh có khả năng biểu diễn:

Ký hiệu xxxxH là một số dạng mã Hexa. Cho một tập lệnh có khuôn dạng 16 bit, 4 bit đầu tiên là mã thao tác và lệnh chỉ có một thành phần địa chỉ. Cho bộ nhớ có ô nhớ rộng 16 bit. Lệnh máy STORE xxxH thực hiện sao nội dung ACC ra ô nhớ có địa chỉ xxxH xác định trên lệnh. Cho ACC=0637H, con trỏ lệnh PC= 354H , ô nhớ 354H chứa lệnh STORE 485H, ô nhớ 485H chứa giá trị 2323H. Sau tiểu chu kỳ thực hiện lệnh STORE 485H, thanh ghi MAR có giá trị:

Ký hiệu xxxxH là một số dạng mã Hexa. Cho một tập lệnh có khuôn dạng 16 bit, 4 bit đầu tiên là mã thao tác và lệnh chỉ có một thành phần địa chỉ. Cho bộ nhớ có ô nhớ rộng 16 bit. Lệnh máy STORE xxxH thực hiện sao nội dung ACC ra ô nhớ có địa chỉ xxxH xác định trên lệnh. Cho ACC=0375H, con trỏ lệnh PC= 424H , ô nhớ 424H chứa lệnh STORE 614H, ô nhớ 614H chứa giá trị 1411H. Sau tiểu chu kỳ thực hiện lệnh STORE 614H, ô nhớ 614H có giá trị:

Xét một máy tính với tập lệnh máy khuôn dạng 8-bit, với phần địa chỉ chỉ có một địa chỉ 5 bit. Dạng gợi nhớ của lệnh máy như sau: Tên lệnh xxxxx, trong đó xxxxx là số nhị phân 5 bit. Lệnh cộng ADD xxxxx thực hiện cộng nội dung thanh ghi ACC với nội dung ô nhớ địa chỉ xxxxx, kết quả chứa vào ACC. Lệnh LOAD xxxxx thực hiện nhập nội dung ô nhớ địa chỉ xxxxx vào ACC. Hãy khảo sát quá trình đơn vị xử lý trung tâm thực hiện tuần tự hai lệnh sau:

LOAD 01110

ADD 10001

với giả định ô nhớ 01110 chứa giá trị 10010 và ô nhớ 10001 chứa gía trị 01001. Vậy sau khi thực hiện xong lệnh ADD, thanh chứa ACC sẽ có giá trị:

Xét một máy tính với tập lệnh máy khuôn dạng 8-bit, với phần địa chỉ chỉ có một thành phần địa chỉ 5 bit. Dạng gợi nhớ của lệnh máy như sau: Tên lệnh xxxxx, trong đó xxxxx là số nhị phân 5 bit. Lệnh LOAD xxxxx thực hiện nạp nội dung ô nhớ địa chỉ xxxxx vào thanh tích luỹ ACC. Giả sử ACC chứa gía trị 01101, ô nhớ 10110 chứa gía trị 10101. Vậy khi thực hiện lệnh LOAD 10110, ACC sẽ có giá trị:

Trong đơn vị xử lý trung tâm có thanh ghi địa chỉ bộ nhớ MAR (Memory Address Register). Trong một chu kỳ thực hiện lệnh, thanh ghi MAR được dùng để chứa (xác định):

Trong ví dụ thiết kế một đơn vị điều khiển vi lập trình (Mục 2.3.4, KTMT Elearning ), một số vi lệnh (Bảng 2-5) có chứa bit điều khiển hoạt hoá vi thao tác PC PC + 1. Việc thực hiện vi thao tác PC PC + 1 đóng vai trò :

Trong ví dụ thiết kế một đơn vị điều khiển vi lập trình ( Mục 2.3.4, KTMT Elearning ), một số vi lệnh (Bảng 2-5) có chứa bit điều khiển hoạt hoá vi thao tác PC 0. Sau khi vi lệnh có dạng nói trên được thực hiện thì vi thủ tục nào sẽ là vi thủ tục tiếp theo được thực hiện :

Trong ví dụ thiết kế một đơn vị điều khiển vi lập trình (Mục 2.3.4, KTMT Elearning), xét dòng vi lệnh số 4 (Bảng 2-5). Giả sử trường địa chỉ C0...C6 của vi lệnh này được chọn có giá trị 101010(Binary), khi đó vi thủ tục tiểu chu kỳ Thực hiện lệnh ADD sẽ phải được đặt ở vị trí: