????? 5 ???????????????????? (Processor Design)

1
????? 5???????????????????? (Processor Design)
2
????????????????????

• ??????????? (Processor) ??????????????????????????
  ????
• ?????? (CPU Central Processing Unit)
  ????????????????????????????????????????????????,
  ?????????????????????????????????? (ALU)
  ?????????????? (Control Unit)

3
???????????????????
4
????????????????????

• ???????????????????????????????????????????????
  ??????????????????????????????????
• ???????????????????????? ????????????????????
  (ISA Instruction Set Architecture)
• ????????????????????????????????????
  ???????????????????????????, ?????????????????????
  ???????????????????? ????????????????????????? ?
  (Instruction Sets)
• ?????????????????????? 2 ???????? CISC (Complex
  Instruction Set Computers) ??? RISC (Reduced
  Instruction Set Computers)

5
??????????????????????? CISC ??? RISC

• ?????????????????
• ???????????
• ????????????????????????

6
??????????????????????????????? CISC ??? RISC
7
?????????????????????????? CISC

• ???????????????????????????? ? ????
  ??????????????????????? (Addressing Mode)
  ???????????????? (Instruction Type)
  ???????????????????????????????????????????????
• ??????????????????????????????????????
  ????????????????????????????? ?
  ???????????????????????????????????????????????
• ?????????????? CISC ??????? Addressing Mode
  ???????
• ??????????????????????????????????????
  ?????????????????????????????????
• ??????????????????? ??????????????????????????????
  ????????????????????????????????????????

8
??????????????????? CISC ??? RISC

• ??????????????????????????????????????????????????
  ???????????????
• ??????????????????????????????????????????????????
  ????????????????????????????????????????????
  (Overlap) ????????????????????????????????????????
  ?????????????
• ??????????????????????????????????????????????????
  ? Pipelining ??? Superscalar
• ??????????? ? ?? ?????????????????????????????????
  ??????????????????????????????????????????????????
  ??? ????????????????????????????????????????
  (Fetch)

9
??????????????????? CISC ??? RISC

• ???????????????????????????????????????????
  (Execute) ????????????????????????????????????????
  ???????????????????????????????
• ??????????????????????????????????????????????????
  ??????????????????????????????????????????????????
  ?? ??????????? ????????? (Prefetch)
• ??? ?????????????????????????????????????????
  (Superscalar) ????????????????????????????????????
  ??????????????????????????????????????????????????
  ? ?????????????? ? ???
• ??????????????????????????????????????????????????
  ?? CISC ??? ????????? CISC ???????????????????????
  ?????????? ??? Addressing mode ???????????????????
  ??????????????????????? CISC ??

10
?????????????? RISC

• ??????????????????????
• ????????????????????????
• ??????????????????????????????????????????????????
  
• ?????????????????????????????????????????
• ???????????????????????????????????????????
• ??????????????????????????????
• ????????????????????? ??????????????
• ?????????????????????????????????

11
???????????? CISC Motorola MC68000

• ??????????????????????????????????
• CPU register
• Memory

12
???????????? CISC Motorola MC68000

• ??????????????????????? (Addressing Mode)

13
???????????? CISC Motorola MC68000

• ??????????????? MC68000 (Instruction Formats)

• ???????????? MC68000 (Instructions Sets) ????????
  5.3

14
???????????? RISC The SPARC

• ?????????????????????????????????????????? SPARC
• ????????????????????????? Integer register ???
  Floating-point register
• ?? Branch delay????????????????????????? (PC) 2
  ???
• Processor state ???????????????????? 32 ???
• ???????????????????? 32 ???
• ????????????????????? (IR)?????? 32 ???
• ????????????????? 32 ??????????????? 232 ????
• ????????????? MMU (Memory Mapping Unit)
  ?????????????????????????????????????????????????

15
???????????? RISC The SPARC
16
???????????? RISC The SPARC
17
???????????? RISC The SPARC

• ?????????????????????????? SPARC (Addressing
  Mode)
• register register
• register sign-extended, immediate 13-bit
  constant

18
???????????? RISC The SPARC

• ??????????????? SPARC (Instruction Formats)