--- tags: - служебное/доработать 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