Appunti Calcolatori Elettronici: Schema

Calcolatori Elettronici - Riassunti

• Legge di Moore

La M transistori confronta un µp con celle andandendo oggi 18 mesi (valido fino al 1975)

... ancora all'oggi valida

• µP moderni:

- General Purpose: Prestazioni elevate, usati per costruire

vari sist. (minisup.

Chip set (form. alf) con cardinalità prob sarà elettivi in biblio degli input e bus x le architettura inform.

- Microcontrollori: Prestazioni + adatte ma adatti x applicazioni di automazione industriale, muniti system insieme non rientrano in std chip

- Digital Signal Processor: Prestazioni elevate nell'elaboraz. dei

segnali digitali, collocati vicino schede memoria

• Processori per PC

- 8088: 20 bit bus indirizzi - 1 MB addr. logic

8 bit bus dati; 40 pin

1 clock = 516 MHz

- 80386: 24 bit bus indirizzi - 16 MB adrs. log. addr.

16 bit bus dati; 1 clock = 16 bit

68 pin; 1 clock = 12 = 16 MHz

• Pentium: 32 bit bus indirizzi - 4 Gb addr. space
• 64 bit bus dati; 2 alu a 32 bit
• 273 istruzioni; f clock = 60 - 120 MHz
• Pentium 4: 36 bit bus indirizzi - 64 Gb addr. space
• 64 bit bus dati; 4 alu a 32 bit
• 478 istruzioni; 42M transistori; f clock = 2500-3300 MHz

Il risultato ottenuto al parallellismo

• 6 prestazioni aumentano del 25-30% ogni anno su work station e PC
• Architettura del calcolatore
• Architettura del calcolatore a net (architettura virtuale di programma che)
• Organizzazione (aspetti del progetto di alto livello)
• Modo Unione (progetto specifico di ogni macchina)

Architettura delle CPU

• Architettura Von NEUMANN
1. Memoria per contenere istruzioni e dati
2. CPU composta da un unità di controllo e un unità di esecuzione
• FETCH (fetch = caricamento nel loc instr)

Registra le op. da eseguire

dei bytes che seguono l'istruzione appena caricata

• Problema DLX
• meccanica Load/Store: General Purpose REGISTER FILE formato da 32 registri Instruction Set molto tradic (RISC), Schema alimentato 32 bit Addizionante Pipe Lung Pesante il Rang di qualità ogni operazione parallelismo La flusso d’elaborazione ² con Piename _Drive aumenta anche dedicata allo SPAZIO lavorando sull’area ACCUMULATORE (vatomno)

3) Valutazione delle Prestazioni

• Tempo di Risposta (concorrenza e latenza): in toto dall’anno alla fine di un operazione sia com
• Throughput (leggerezza albo): Quel ch riesci fatto nell’attiva

• Prestazione corrente ^Texec(^Y) / ^Texec(^X) = 1 + ^m / ₁₀₀   m = 100.
• Medie del _MP (Overall) = ^Texec(^Y) / ^Texec(^X)
• Migliora la prestazione in ogni fase. Calare il tempo di risposto e rifiutare il Throughput (a volte o elixir in estimato)
• Legge di AMDAHL
• Migliorare alle prestazioni: dovuto a un miglioramento di soluzione e limitato alla freccia del tempo in salita miglianta in opporre
• ^Texec(^new) = ^Texec(^old) * [ (1 - Femh) + ^Femh / _2emh ] Femh: % del tempo in cui il vento ab... in vasta dell’ lato

• Esecuzione di un programma
• Programma scritto in memoria centrale in settore di 2 punti fondamentali
  1. Istruzioni (codice) dati
• La MP legge la lettura della Prima Istruzione in un blocco, mette in memoria centrale parte del MP una volta letto esegue l'istruzione.
• Alcune istruzioni particolari dette di trasferimento se di controllo, modificano in modo non prevedibile dal punto di vista del reading del blocco ovine è letto la successiva istruzione da parte del MP
• Ogni istruzione può fare riferimento a un dato (o + dati) in memoria e la sola cosa viene calcolato l'indirizzo del blocco dove eseguire un'operazione di lettura o di scrittura dell'istruzione del memoria
• Il microprocessore o CPU
• La CPU è costituito da 2 blocchi funzionali:
  • EU (execution unit) esegue l'istruzione (parte esecuta)
  • BIU (Bus Interface Unit) interfaccia la istruzione (parte fetch)
    • legge gli operandi
    • scrivere i risultati
• La BIU è l'interfaccia col mondo esterno, la EU è il "motore" del MP
• Execution Unit (EU)
  • Esegue le istruzioni
  • Fornisce dati e istruzioni alla BIU
  • Modifica registri generali o registro dei flag
  • Altri registri di base interni a 16 bit

• Le istruzioni che operano nello stack utilizzano il segmento stack composto
• SS contiene il l'indirizzo del segmento
• SP contiene le offsets del top dello stack
• Il offset della variabile viene invece calcolato sull'EV + BP
• Metodi di indirizzamento
• Diretto: si specifica l'indirizzo della memoria motrice in valore

[MOV AX, [X]] numeri alotto displacement viene calcolato

• Indiretto: fronte registro base si inseriscono intestazioni di memoria
• Regis▓o contatto di una via registro bиде BXdi BP

[MOV AX, [BX]]

• Fronte resgistre indicie si inserisco lo specifio il valore della memoria
• Fronte le vales contenuto tra una via registro con CODice SI си DI

[MOV AX, [DI]]

• Sentire X ed X il calcolu dell'offset
• Stack

• area di memoria gestiva LIFO i fa memoia conrole registro SS ī SP
• Lo storpi accassa frontalorogno degli interi alt e quelli btn
• Istruzuioni che opero nello staclk trasferensco 2 bgtxe e volte (ovmul)

• Push: SP ← SP - 2 ritritto di 1 Word a norme TOP
• Pop: SP ← SP + 2 estimbi di 1 Word comp Top

• Multiple Issue
• Più di un'istruzione per ciclo!
1. Superscalare
   • Pipeline che opera contemporaneamente; il programma è eseguito nel come meno sequenziale
2. VLIW (Very Long Instruction Word)
   • Unità che opera contemporaneamente; il programma è eseguito in modo parallelo
• Il Prolome Parnum ha 2:Pipe line più 5 stadi otten:t in Parallcleo