计组-中央处理器(5)

5.1 CPU的功能和结构

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5.2 指令执行过程

指令周期：CPU从主存中每取出并执行一条指令所需的全部时间。

指令周期常常用若干机器周期来表示，机器周期又叫 CPU 周期。

一个机器周期又包含若干时钟周期（也称为节拍、T 周期或 CPU 时钟周期，它是 CPU 操作的最基本单位）。

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5.3 数据通路

单总线结构

注意，其中MARout和MDRin实际上对应的是主存，实为MARoutE与MDRinE

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还存在多总线结构

专用数据通路方式

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5.4 控制器设计

硬布线控制器

微操作控制信号由组合逻辑电路根据当前的指令码、状态和时序，即时产生

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  1. 分析每个阶段的微操作序列（取值、间址、执行、中断四个阶段）

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  1. 选择CPU的控制方式：采用定长或不定长机器周期、安排每个机器周期的节拍数
  2. 安排微操作时序

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4.电路设计

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微程序控制器

微程序控制器的工作原理

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取值周期通常是公用的，故如果某指令系统中有 \(n\) 条机器指令，则 CM 中微程序（段）的个数至少是 \(n+1\) 个

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微指令的设计

相容性微命令：可以并行完成的微命令

否则位互斥性微命令

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第三种简单了解即可

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微程序控制单元的设计

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5.5 异常和中断机制

5.6 指令流水线

基本概念和性能指标

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指令流水线影响因素和分类

指令流水线影响因素

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流水线的分类

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流水线的多发技术

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五段式指令流水线

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5.7 多处理器的基本概念

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