Trường Đại học Điện lực Tập đoàn Điện lực Việt Nam
tải về 1.67 Mb.
|
1.2.4. Quá trình thực hiện lệnhĐể hiểu rõ quá trình này ta cần tìm hiểu thêm về lệnh máy. Mỗi lệnh máy là một yêu cầu ALU thực hiện một phép tính cơ sở (cộng, nhân, nhân logic, cộng logic, chọn lệnh cần thực hiện v. v). Các lệnh này phải chỉ ra đầy đủ các thông tin sau: • Phép tính cần thực hiện. Trong lệnh máy nó cho bằng một số bit gọi là mã phép tính. • Nơi đặt dữ liệu của lệnh. Thông tin này có thể là điạ chỉ trong BNT hoặc là mã thanh ghi. • Các thông tin liên quan đến kết quả thực hiện chẳng hạn địa chỉ của nơi để kết quả của phép toán.
Hình 1.14: Cấu trúc lệnh. Như vậy một lệnh có cấu trúc như Hình 1.14. Một chương trình máy là một dãy các lệnh. Do chương trình cũng nằm trong bộ nhớ nên chính các lệnh cũng có địa chỉ, đó chính là địa chỉ byte đầu tiên của lệnh. Quá trình thực hiện một chương trình là một quá trình thực hiện liên tiếp từng lệnh. Để quản lý thứ tự thực hiện các lệnh, CU sử dụng một thanh ghi gọi là thanh đếm địa chỉ (Program Counter - PC) ghi địa chỉ của lệnh sẽ thực hiện tiếp theo. Giá trị khởi tạo của PC là địa chỉ lệnh đầu tiên chương trình. MTĐT được điều khiển bởi các lệnh của chương trình. Chu kỳ thực hiện một lệnh bao gồm các bước sau: • Đọc lệnh: Trong chu kì đọc lệnh, CU gửi nội dung PC vào bộ giải mã địa chỉ để đọc byte đầu tiên của lệnh lên một thanh ghi khác là thanh ghi lệnh. PC sẽ tăng lên một đơn vị để CU đọc byte tiếp theo. Độ dài các lệnh có thể khác nhau nhưng byte đầu tiên thường là nơi chứa mã lệnh. • Giải mã lệnh: CU căn cứ vào mã lệnh để đọc nốt các thông tin địa chỉ của lệnh và hoàn thành việc đọc lệnh, PC tiếp tục tăng theo số lượng byte đã đọc vào. • Đọc dữ liệu: Các địa chỉ dữ liệu được gửi vào bộ giải mã địa chỉ để đọc nội dung các đối tượng của lệnh gọi là các tóan hạng (operand) vào các thanh ghi dũ liệu. • Thực hiện lệnh: Phát tín hiệu điều khiển cho mạch chức năng của ALU thực hiện phép toán mà mã lệnh xác định. Sau đó quay lại chu kì đọc lệnh với nội dung mới của PC. Chú ý rằng nếu lệnh thực hiện là lệnh điều khiển thì giai đọan thực hiện này sẽ đặt địa chỉ lệnh sẽ thực hiện tiếp theo vào PC.
• Phương pháp điều khiển vi chương trình. Mỗi lệnh được thực hiện thông qua các lệnh sơ cấp hơn gọi là các vi lệnh. Khi đó người ta chỉ phải thiết kế phần cứng ở mức vi lệnh. Ví dụ, phép đọc một byte trong bộ nhớ có thể lấy làm một vi lệnh. Như vậy, một phép tính có thể thực hiện bằng cách thi hành một dãy vi lệnh gọi là vi chương trình. Do đó, khi thay đổi lệnh chỉ cần thay đổi vi chương trình tương ứng mà không cần thay đổi cấu trúc vật lí của MTĐT. Các CPU ngày nay không thực hiện lệnh theo kiểu tuần tự như trên mà thường thực hiện song song nhiều quá trình. Thông tin nạp từ bộ nhớ có thể là cả một khối lên một khối thanh ghi. Một số CPU có cả cơ chế xử lý thông minh để dự đoán các khối chương trình hay dữ liệu sắp dùng đến để tải trước lên thanh ghi. Trong khi đang thực hiện lệnh thứ nhất thì một thành phần khác giải mã lệnh thứ hai và một thành phần khác tải lệnh thứ 3 lên thanh ghi. Cách thức xử lý này gọi là pipeline. Nhờ phương thức này mà nhiều bộ xử lý có thể thực hiện nhiều lệnh đồng thời. Bài đọc thêm: Các thế hệ máy tính điện tử
năng nhớ rất thấp ( vài trăm cho đến vài nghìn từ ). Chiếc máy tính đầu tiên ENIAC dùng tới 1900 bóng điện tử, nặng 30 tấn, chiếm diện tích làm việc tới 140 m2, có công suất tiêu thụ tới 40KW và cần một hệ thống thông gió khổng lồ để làm mát máy. Nhược điểm lớn nhất của các máy tính thế hệ thứ nhất là độ tin cậy không cao. Một số máy phải thay thế tới 20% số đèn điện tử sau mỗi ngày làm việc. Những đại diện cho máy tính thế hệ thứ nhất có thể kể tới EDVAC, LEO, UNIVAC1. Thế hệ thứ hai sử dụng công nghệ bán dẫn, ra đời vào khoảng đầu những năm 50. Về mọi phương diện ( kích thước, năng lương tiêu hao, tốc độ xử lý. . . ) công nghệ bán
thứ 2. Tốc độ các máy tính đã đạt từ vài trăm nghìn tới hàng triệu phép tính một giây. Lúc đầu các máy tính thế hệ 3 vẫn dùng bộ nhớ xuyến ferit, sau đó dùng bộ nhớ màng mỏng từ rồi bộ nhớ bán dẫn. Dung lượng bộ nhớ trong đạt khoảng vài trăm nghìn đến vài triệu byte. Một ưu điểm quan trọng khác của máy tính thế hệ 3 là tính mô đun cho phép có thể ghép nối hay mở rộng một cách dễ dàng.
Chúng ta ghi nhận hai khuynh hướng có vẻ đối nghịch cùng song song phát triển trong giai đoạn này: xây dựng những siêu máy tính (super computer) và xây dựng nhũng máy tính cực nhỏ (micro computer). Các siêu máy tính thường được thiết kế dựa trên các kiến trúc song song, một máy tính có thể có nhiều bộ xử lý hoạt động cộng tác với một bộ nhớ chung. Những thành tựu mới của công nghệ vi điện tử cho phép chế tạo ra các máy tính rất mạnh. DeepBlue, máy tính đầu tiên đánh thắng nhà vô địch cờ thế giới Caxparov là một máy song song gồm 256 bộ xử lý PowerPC có khả năng phân tích 200 triệu nước cờ trong một giây. Trong bảng xếp hạng máy tính tính tới tháng 11 năm 2004, siêu máy tính số 1 là máy Blue Gen của công ty IBM bao gồm
chế tạo toàn bộ bộ xử lý trong một vi mạch duy nhất gọi là bộ vi xử lý (microprocessor). Bộ vi xử lý (BVXL) đầu tiên đưa ra thị trường là vi mạch 4004 của hãng Intel vào năm 1971 đã mở đầu cho kỷ nguyên máy vi tính. Các máy vi tính (micro computer) là các máy tính được xây dựng trên các bộ vi xử lý. Vào những năm 80 đã xuất hiện tới 300 loại máy vi tính trong đó có những máy có ảnh hưởng rất lớn đến tạo chuẩn cho máy vi tính. Máy PC của hãng IBM ra đời năm 1981 - đó là tiền thân của hầu hết các máy vi tính đang dùng ở Việt Nam hiện nay. Một dòng máy khác đã khai sinh ra dòng máy tính văn phòng với phong cách giao tiếp với người sử dụng rất thân thiện là máy Macintosh của hãng Apple. 
Hình 1.20: Máy tính Macintosh (Apple), dòng máy tính văn phòng có giao diện đồ hoạ đầu tiên. Bên trái là giao diện của phần mềm MacPaint có từ năm 1986 trên Macintosh mà phần mềm PaintBrush của Microsoft Windows đã sử dụng ý tưởng Với giá thành ngày càng rẻ với công suất ngày càng tăng, máy vi tính đã đến từng gia đình. Có thể nói không thể có xã hội thông tin nếu không có máy vi tính. Một máy vi tính ngày nay có công suất xử lý gấp hàng trăm lần các máy tính gọi là lớn những năm 70. Trong khi người ta chưa hình dung máy tính thế hệ thứ tư sẽ như thế nào thì 1981, Nhật bản đã đưa ra một chương trình đầy tham vọng, cuốn hút các cường quốc máy tính vào một dự án chế tạo máy tính thế hệ thứ năm. Theo dự án này thì máy tính thế hệ thứ năm sẽ là máy tính thông minh, có thể giao tiếp trên ngôn ngữ tự nhiên, có thể có các hoạt động mang tính sáng tạo dựa trên một cơ chế suy luận trên các tri thức và không hoàn toàn tuân theo nguyên lý Von Neumann. Tất nhiên những máy tính đó phải rất mạnh để thực hiện được rất nhiều lập luận trong một thời gian ngắn. Mặc dù mục tiêu đặt ra đã không đạt được nhưng người ta đã thu được rất nhiều các thành quả về công nghệ xử lý tri thức. Ngay khi việc nghiên cứu thế hệ thứ 5 đang triển khai thì người ta đã nghĩ đến máy tính thế hệ thứ 6 hoạt động theo nguyên lý sinh học. Đến nay người ta chưa hiểu nhiều về nguyên lý xử lý
Каталог: images images -> Hướng dẫn sử dụng Dropbox Để sử dụng được Dropbox images -> BÀi thuyết trình cách xáC ĐỊnh và chế ĐỘ pháp lý CỦa các vùng biển theo công ưỚc của liên hiệp quốc về luật biển năM 19821 images -> Céng hßa x· héi chñ nghÜa viÖt nam Độc lập tự do hạnh phúc images -> Lúa gạo Việt Nam Giới thiệu images -> Trung Tâm kt tc-đl-cl images -> Số: 105/2008/QĐ-ttg CỘng hòa xã HỘi chủ nghĩa việt nam độc lập Tự do Hạnh phúc images -> ChuyêN ĐỀ ĐẠi số TỔ HỢP, XÁc suất kiến thức cơ bản Đại số tổ hợp images -> BỘ giáo dục và ĐÀo tạo trưỜng đẠi học luật tp. HỒ chí minh dưƠng kim thế nguyên thủ TỤc phá SẢn các tổ chức tín dụng theo pháp luật việt nam images -> Review of Condor, Sun Grid Engine and pbs tải về 1.67 Mb. Chia sẻ với bạn bè của bạn:
| ||||||||||||||||||
