Эем-нің негізгі функционалдық элементтері, I бөлім

37
Сурет 5.6. 1К*1 разрядты ұйымдасқан БИС-ның шартты-графикалық белгіленуі.
Бұл  жағдайда  жады  сөзінің разрядтылығын үлкейту қажет.  Бір  сөздің барлық
разрядтары  бір  мезетте  жазылуы  және  оқылуы  керек  болғандықтан,  барлық БИС-лар
паралель жұмыс жасауы қажет. Жадының модулі сегіз БИС-дан құралатын болады (5.7
сурет). Егер жасалатын блок жады модулінің бөлігі көлемі 1К сөзден (мысалы, 8К) көп
болатын  болса,  онда  5.5  суретте  көрсетілгендей  адрестін  улкен  разрядтарын
дешифраторлайтын және осы блокты жұмысқа қосатын арнайы дешифратор қажет.
37
Сурет 5.6. 1К*1 разрядты ұйымдасқан БИС-ның шартты-графикалық белгіленуі.
Бұл  жағдайда  жады  сөзінің разрядтылығын үлкейту қажет.  Бір  сөздің барлық
разрядтары  бір  мезетте  жазылуы  және  оқылуы  керек  болғандықтан,  барлық БИС-лар
паралель жұмыс жасауы қажет. Жадының модулі сегіз БИС-дан құралатын болады (5.7
сурет). Егер жасалатын блок жады модулінің бөлігі көлемі 1К сөзден (мысалы, 8К) көп
болатын  болса,  онда  5.5  суретте  көрсетілгендей  адрестін  улкен  разрядтарын
дешифраторлайтын және осы блокты жұмысқа қосатын арнайы дешифратор қажет.
37
Сурет 5.6. 1К*1 разрядты ұйымдасқан БИС-ның шартты-графикалық белгіленуі.
Бұл  жағдайда  жады  сөзінің разрядтылығын үлкейту қажет.  Бір  сөздің барлық
разрядтары  бір  мезетте  жазылуы  және  оқылуы  керек  болғандықтан,  барлық БИС-лар
паралель жұмыс жасауы қажет. Жадының модулі сегіз БИС-дан құралатын болады (5.7
сурет). Егер жасалатын блок жады модулінің бөлігі көлемі 1К сөзден (мысалы, 8К) көп
болатын  болса,  онда  5.5  суретте  көрсетілгендей  адрестін  улкен  разрядтарын
дешифраторлайтын және осы блокты жұмысқа қосатын арнайы дешифратор қажет.

38
Сурет 5.7. 1К*1разрядты ұйымдастырылған БИС негізіндегі 1К*8  разряд көлемді есте
сақтау құрылғысы

39
32-РАЗРЯДТЫ МИКРОПРОЦЕССОРДЫҢ АРХИЕКТУРАСЫ
1985  жылы Intel фирмасы IA-32 топтамасының біріншісі    болып  табылған 32-
разрядты  микропроцессорды  шығарды.  Бұл  топтаманың дамуы  бірнеше  кезеңдерден
өтті, олардың ішінде: МП кристаллында жылжымалы үтірлі сандарды өңдеудің блогын
жасау(микропроцессор I486), Pentium  MMX микропроцессорында SIMD - singl
instruction multi data (командалардың бір легі – деректердің бірнеше легі) принципіне
негізделген тұрақты үтірлі деректерді өңдеудің MMX-технологиясын енгізу, және осы
технологияны  бірінші  ретPentium  III микропроцессорында  пайда  болған (SSE -
streaming  SIMD  Extention) жылжымалы үтрлі  сандарға  дамыту.  Дегенмен,  бұл
архитектураның негізгі сипаттамалары қазіргі таңға дейін өзгеріссіз қалуда.
Cурет 10.2. 32 – разрядты микропроцессордың құрылымы
Ең басты  сыртқы  айырмашылық – деректер  шинасы  мен  адрес  шинасының
разрядтылығын  32  битке  дейін ұлғайту.  Бұл өз  кезегінде  микропроцессордың ішкі
элементтерінің разрядтылығының және  кейбір  процесстерді  орындау  мехнизмінің
өзгерісімен байланысты, мысалы, физикалық адрестің жасақталуы.
Тұрақты үтірлі  сандарды өңдеу  блогының регистрлері  32-разрядты.  Олардың
әрқайсысына екі еселі (32 разряд) бір сөз ретінде айналым жасауға болады. 16 разряды
микропроцессордағыдай  бұл  регистрлердің кіші  16  разрядына  айналым  жасауға
болады.
Сегментті  регисрлер  блогінде  сандық және  сапалық  өзгерістер  болды.  Нақты
режимде қоданылатын CS, DS, SS және ES төрт регистрге тағы 2 регистр қосылды – FS
және
GS.  Бұл  блогтың
регистрлерінің
разрядтылығы  бұрынғыдай
қалғанмен
(әрқайсысыс 16 биттен), оперативті жадының физикалық адерсін жасақтау кезінде олар
басқаша қолданылады. Қорғаныстық режимде микропроцессордың жұмысы барысында
олар  сәйкес  жүйелік  кестелерден  сегменттің дескрипторын  (сипаттамасын)  іздеу үшін
қолданылады.  Ал  дескрипторда  сегменттің базалық адресі  және  атрибуты  сақталады.
Адресті жасақтауды бұл жағдайда жады диспетчерін сегменттеу блогы орындайды.
Егер  жады  сегменттерге  бөлінумен қоса  беттерге  (страницы)  де  бөлінсе,  онда
физикалық адрестерді қорытынды есептеуді беттерді басқару блогы орындайды.
I486 микропроцессорынан  бастап  микропроцессор  кристаллының  құрамына
жылжымалы
үтірлі  сандарды
өңдейтін  блок  кіреді.  Ол  блоктың  құрамында

40
жылжымалы үтірлі сандардың таңбасын, мантиссаларын және ретін көрсетуге арналған
сегіз 80-разрядты регистрлер бар.
Микропроцессордың кристаллында  сонмен қатар  ішкі  кэш-жады  орналасқан.  Ол
ішкі кэш-жады жылдам жұмыс жасайтын буферлік жады ретінде құрастырылған және
ол өте  жиі қолданылатын  ақпартты  (командалар  және  деректтер)  сақтауға  арналған.
Микропроцессордың әртүрлі модельдерінде ішкі кэш-жадының көлемі 8 Кбайттан 512
Кбайтқа дейін болады.
Микропроцессор  аппараттық деңгейде  ЭЕМ-нің мультипрограммалық режимінің
орын алуына мүмкіншілік береді, яғни жадыда бір мезетте орындалуға дайын бірнеше
программаның бар болу мүмкіндігі. Ол программалардың іске қосылуы операциондық
жүйемен орындалады.
Бұл  мүмкіндікпен  жадыны қорғау құрылғылары  тікелей  байланысты,  олар  жеке
программалар арасында рұқсат етілмеген өзара байланыстарды басқаруды қамтамасыз
етеді.  Оларға  жадыны  басқару  кезіндегі қорғаныс  және  орындалу  тәртіптеріне
(привилегии) байланысты қорғау кіреді.
Команданың
кеңейтілген 
форматының
негізгі 
ерекшеліктері 
бұл
–
адресациялаудың кез-келген режимінде жалпы қызметтік регистрлеріннің кез-келгенін
пайдалану мүмкіндігі. Сонымен қатар масштабталған қатысты базалық индекстік тағы
бір  адресациялау  режимін қосу  мүмкіндігі.  Бұл  жағдайда  тиімді  адрес  келесідей
жасақталады:
ТА = (base) + (index) · scale + disp, мұндағы (base) – базалық регистр мәні; (index)
– индекстік регистр мәні; scale – маштабтық көбейткіш өлшемі (scale = 1,2,3,4); disp –
команданың өзінде кодталған ығысу мәні.
Атап өтеу  керек, 32-разрядты  архитектурада  тиімді  адрес ығысу (offset) деп
аталады,
сонымен
қатар 
ол 
команданың
ішіндегі 
кодталатын 
ығысудан
(displacement)ерекше.