Конвейерная организация.

Существует тенденция выполнять в 1 момент времени более, чем 1 команду.

Суть в совмещении базовых операций – выполняется более, чем 1 базовая операция.

Базовые операции:

• чтение кода команды, выборка команды ВК;

• дешифрация кода ДК;

• чтение операнда ОП;

• выполнение команды В;

• запись результата ЗР.

Некоторые операции могут быть повторены.

	ВК 2	ДК 2	ОП 2	В 2	ЗР 2
		ВК 3	ДК 3	ОП 3	…
			ВК 4	ДК 4	…
				ВК 5	…

Ресурсы, используемые отдельными компонентами, различны. Обращение к памяти может потребовать общих ресурсов (например, при обращении к общей шине вв/выв). На сколько разрешим конфликт ресурсов, на столько больше ступеней можно организовать конвейер. В приведенном выше конвейере может выполняться до 5-ти команд.

Возможные конфликты:

• структурные (связанные со структурой);

• конфликты по данным (результат предыдущей команды влияет на выполнение следующей);

• по управлению.

Для реализации конвейера команд необходимо иметь независимые аппаратные средства для каждой ступени обработки с целью распараллеливания выполнения команд на разных стадиях обработки с автономными устройствами управления (децентрализованное управление).Наиболее эффективно конвейер работает, если времена выполнения на каждой стадии командного цикла равны (синхронный принцип управления от 1 до n тактов на каждой стадии)

8. Оперативная память. Организация. Параметры

Оперативная память. Из нее процессор берет программы и исходные данные для обработки, в нее он записывает полученные результаты. Название «оперативная» эта память получила потому, что она работает очень быстро, так что процессору практически не приходится ждать при чтении данных из памяти или записи в память. Однако содержащиеся в ней данные сохраняются только пока компьютер включен. При выключении питания содержимое оперативной памяти стирается (за некоторыми исключениями, о которых говорится ниже).

Основная или оперативная память (Маin Memory) компьютера используется для оперативного обмена информацией (командами и данными) между процес­сором, внешней памятью (например, дисковой) и периферийными подсистема­ми (графика, ввод/вывод, коммуникации и т. п.). Ее другое название — ОЗУ — примерно соответствует английско­му термину RAM – память с произвольным доступом. Произвольность доступа подразумевает возможность операций записи или чте­ния с любой ячейкой ОЗУ в произвольном порядке. Требования, предъявляе­мые к основной памяти:

• большой (для электронной памяти) объем, исчисляемый единицами, де­сятками и даже сотнями мегабайт;

• быстродействие и производительность, позволяющие реализовать вычис­лительную мощность современных процессоров;

• высокая надежность хранения данных — ошибка даже в одном бите в принципе может привести и к ошибкам вычислений, и к искажению и потере данных, иногда и на внешних носителях.