feat: билет 4 доведен до какого-то состояния

This commit is contained in:
ElectronixTM
2025-01-06 01:04:34 +03:00
parent 870a2efa6e
commit d10401ed01
4 changed files with 104 additions and 7 deletions

View File

@ -36,4 +36,6 @@ pun: "Как называют человека, который пожертво
# Устройство управления
![[Глава 3. Процессор#Устройство управления]]
^a29a65
![[Глава 3. Процессор#Устройство управления]] ^522375

View File

@ -3,3 +3,90 @@ tags:
- служебное/в_процессе
pun: Пуля, попавшая в школьного учителя, вышла и зашла как положено
---
## Устройство управления
Если вы не помните про то, как микропрограммный автомат связан с устройством управления, перечитайте прошлый билет, а точнее его [[03 - Схема процессора (схема). Выполнение команд процессором. Операционные устройства. Типы операционных устройств с магистральной структурой. Устройство управления#^a29a65|последний абзац]]
## Микропрограммирование команд
Есть 2 основных вида микропрограммных автоматов, по названиям которых дается название всему УУ.
![[Глава 3. Процессор#^CU-types-list]]
Первый один раз и на века спаивается производителем (подробнее можно почитать [[Глава 3. Процессор#^846e1e|тут]]), его, как понимаете, не покодишь, а вот второй вполне можно.
*Я кратко резюмирую написанное [[Глава 3. Процессор#Микропрограммный автомат с программируемой логикой|тут]]*
Микрокоманды разбивают большую команду (`add rax, [rbx + 4 * rcx - 40]`) на маленькие шаги, чтобы не приходилось вообще все опкоды реализовывать аппаратно, это позволяло в свое время не слабо экономить на аппаратных частях процессора. Реализация примерно такая:
![[Глава 3. Процессор#^struct-image]]
![[Глава 3. Процессор#^f2908e]]
## Структура процессора с 3 шинами
*будет еще раз затронута при микропрограммировании, но раз препод расставил вопросы в таком порядке, приведу ее и тут*
![[Глава 3. Процессор#^b0a065]]
Запоминать эту радость надо, видимо, наизусть, но попытаюсь облегчить это дело, сдобрив пониманием:
> [!comment]- Примечение билетёра о том, почему модель такая, какая она есть
> **Можете не читать это, а просто заучить, я не заставляю**
>
> В общем-то здесь просто минимальная модель процессора, какая вообще возможна (и с оговорками). Меньше ее сделать нельзя по двум причинам:
>
> - На ней будет показываться микропрограммирование, что закрепляет часть элементов
> - Без остальных частей не заведется ни один уважающий себя процессор
>
> Сначала рассмотрим "обрубок АЛУ" как я его называю. Ранее по билетам%%укажи где%% я упоминал, что минимальный процессор должен уметь в операции сложения, сдвига и инверсии. Ну короче вот они все тут и стоят
>
> Любой процессор должен иметь счетчик команд для того, чтобы хотя бы просто идти вперед по списку команд.
>
> Регистр адреса нужен банально как дополнение к счетчику команд, чтобы формировать адреса операндов, без него совсем тяжко
>
> 2 регистра нужны, потому что архитектура у нас регистровая, а не стековая или еще какая, поэтому все операции через регистры, а значит регистров как минимум больше одного. Больше двух для целей демонстрации тоже смысла делать не было, вот препод и не нарисовал
>
> Буферный регистр придется запомнить, потому что он нужен во операциях сдвига или подобном, чтобы предотвращать гонки (race condition), когда результат операции может меняться из-за того, что в одном месте ток пришел на 3 наносекунды позже
>
> Константная единица нужна, чтобы можно было при демонстрации прибавить кол к какому-нибудь числу. Теоретически она выплевывает что-то типа $00 \dots 001$
>
> Память оставлю без комментариев - мы никуда без оперативы
Касаемо назначения циферок и как это дело микропрограммировать будем рассматривать [[#Пример микропрограммы|дальше]]
## Микрокоманды и микропрограмма
![[Глава 3. Процессор#Микрокоманды и микропрограммы]]
## Пример микропрограммы
*Тут обращаемся к нашей схеме*
![[Глава 3. Процессор#^b0a065]]
И вставлю сюда же чуть более обстоятельные объяснения:
![[Глава 3. Процессор#Процессор с тремя внутренними шинами]]
*Теперь я постараюсь объяснить, зачем тут каждый из шагов*
Во-первых оставлю отрывок из методички о том, как это объясняет препод:
![[Pasted image 20250106002341.png]]
%%*Того, что было написано в методичке маловато для того, чтобы закодить этот алгоритм, поэтому придется реализовать его вам самостоятельно. Ну или пишите - попробую реализовать его, но сейчас как будто бы билетов еще много впереди*%%
Теперь что касается строк таблицы (вместо "Регистр 1" и "Регистр 2" буду писать R1, R2):
1. Подать R1 на BB, подать R2 на AB, выполнить суммирование
2. Сумму поместить в регистр R1
3. Снова сложить R1 и R2 (повторяет шаг 1)
4. Поместить результат сложения в R2
5. Подать на BB вместо содержимого регистра кучу единиц, а на AB положить R1, инвертировать оба значения и результат сложить
6. Результат сложения в R1
Тут по идее 3 разных программы:
1. R1 = R1 + R2
2. R2 = R1 + R2
3. R1 = not R1