Реклама

Наш канал:

Таненбаум Э.- Архитектура компьютера. стр.143

Число адресных выводов и число информационных выводов — два ключевых параметра, которые определяют производительность процессора. Микросхема, содержащая т адресных выводов, может обращаться к 2т ячейкам памяти. Обычно т равно 16, 20, 32 или 64. Микросхема, содержащая п информационных выводов, может считывать или записывать п-разрядное слово за одну операцию. Обычно п равно 8, 16, 32, 36 или 64. Центральному процессору с 8 информационными выводами понадобится 4 операции, чтобы считать 32-разрядное слово, тогда как процессор, имеющий 32 информационных вывода, может сделать ту же работу в рамках одной операции. Следовательно, микросхема с 32 информационными выводами работает гораздо быстрее, но и стоит гораздо дороже.

Помимо адресных и информационных выводов, каждый процессор содержит управляющие выводы. Эти выводы позволяют регулировать и синхронизировать поток данных к процессору и от него, а также выполнять другие функции. Все процессоры содержат выводы для питания (обычно +3,3 В или +5 В), земли и синхронизирующего сигнала (меандра). Остальные выводы разнятся от процессора к процессору. Тем не менее управляющие выводы можно разделить на несколько основных категорий:

+ управление шиной;

+ прерывания;

+ арбитраж шины;

+ сигналы сопроцессора; + состояние; + разное.

Далее мы кратко опишем каждую из этих категорий, а когда мы будем рассматривать микросхемы Pentium 4, UltraSPARC III и 8051, дадим более подробную информацию. Схема типичного центрального процессора, в котором используются эти типы сигналов, изображена на рис. 3.32.

Рис. 3.32. Цоколевка типичного центрального процессора. Стрелочки указывают входные и выходные сигналы. Короткие диагональные линии говорят о наличии нескольких выводов данного типа. Число этих выводов зависит от модели процессора

Выводы управления шиной по большей части представляют собой выходы из центрального процессора в шину (и, следовательно, входы микросхем памяти и микросхем устройств ввода-вывода). Они позволяют сообщить, что процессор хочет считать информацию из памяти или записать информацию в память, или сделать что-нибудь еще.

Выводы прерывания — это входы из устройств ввода-вывода в процессор. В большинстве систем процессор может дать сигнал устройству ввода-вывода начать операцию, а затем приступить к какому-нибудь другому действию, пока устройство ввода-вывода выполняет свою работу. Когда устройство ввода-вывода ее заканчивает, контроллер ввода-вывода посылает сигнал на один из выводов прерывания, чтобы прервать работу процессора и заставить его обслужить устройство ввода-вывода (например, проверить ошибки ввода-вывода). Некоторые процессоры содержат выходной вывод, призванный подтверждать получение сигнала прерывания.

Выводы арбитража шины нужны для того, чтобы регулировать поток информации в шине, то есть не допускать таких ситуаций, когда два устройства пытаются воспользоваться шиной одновременно. В плане арбитража центральный процессор считается просто одним из устройств.

Некоторые центральные процессоры могут работать с различными сопроцессорами (например, с графическими процессорами, процессорами для обработки