پاورپوینت پردازنده و معماری مجموعه دستورات

Download Report

Transcript پاورپوینت پردازنده و معماری مجموعه دستورات

دیرف آ آر ملع هک سک ن آ مان هب شزآدرپ یاه یروانف و هدنزآدرپ یهللآدبع : داتسآ یبآرت دیعس 1393

تسرهف همدقم هدنزآدرپ تعاس سلاپ لرتنک دحآو هدنزآدرپ یاه تابث قطنم و هبساحم دحآو همانرب لیاپماک و روتسد دک تآروتسد هعومجم یرامعم

ISA CISC vs RISC • • • • • • • •

همدقم

ای Integrated Circuit ( عمتجم تآرآدم زآ یآ هعومجم زآ هک دشاب یم کینورت کلآ هاگتسد کی زآ یشخب ) CPU ای Central Processing Unit ( یزکرم شزآدرپ دحآو تفایرد فلتخم ءآزجآ زآ رآ تآروتسد و اه هدآد دنآوت یم هک دشاب یم یبتآرم هلسلس متسیس کی یآرآد دوخ دوش یم هتخانش زین هدنزآدرپ هب هک یزکرم شزآدرپ دحآو .

تسآ هدش لیکشت ) IC .

دنک لاسرآ صخشم یناکم هب آر ن آ هجیتن شزآدرپ زآ سپ و هدرک همانرب اب ی یاهرتویپماک اه نیشا م نیآ .

دش یم یدنبرکیپ رظن دروم تایلمع یآرب هرابود تسیاب یم دهد ماجنآ آر یفلتخم یاهراک هکنیآ یآرب کاینآ دننام یرتویپماک هدنزآدرپ نیلوآ روهظ زآ شیپ .

دندش یم هدیمان تباث نیلوآ زآ یلک حرط نیآ هک درک رشتنم EDVAC شرآزگ سیون شیپ نیلوآ نآونع اب یآ هلاقم نموین نف ناج مان هب یروهشم نآدیضایر دوش هتخاس کاینآ هکن آ زآ شیپ 1945 نئوژ 30 رد دننتسنآو ت یم اه لمعلآروتسد نیآ .

دوب هدش یحآرط اه لمعلآروتسد زآ یصاخ دآدعت ماجنآ یآرب رتویپماک نیآ .

دیسر مامتآ هب 1945 تسوگ آ رد ماجنآرس هک دوب هدش هریخذ همانرب اب رتویپماک آدتبآ رد .

دهد رییغت آر هظفاح تلیوتحم یتحآر هب تسنآوت یم دش یم آرجآ EDVAC یور رب هک یرآزفآ مرن ای همانرب .

دننک آرجآ رتویپماک نیآ یور آر یدیفم یاه همانرب و دنوش بیکرت آرب یناکم نیمه یآرب دنشا ب هتشآد آر هدنزآدرپ اقترآ ی یانآوت نآربراک هک دش یم ساسحآ زاین نیآ نامز تشذگ اب .

دندش یم میحل یلصآ درب یور رب هاگتسد کی زآ یشخب نآونع هب اه CPU .

دشاب یم فورعم هدنزآدرپ تکوس هب هک دش هیبعت هدنزآدرپ یآرب یلصآ درب یور .

دشاب یم ن آ تعاس سلاپ سناکرف دوش یم نایب ن آ دروم رد هک یتیصوصخ ای یگژیو نیلوآ دیریگب رظن رد هک آر یآ هدنزآدرپ ره

کاینآ

EDVAC رتویپماک

هدنزآدرپ تعاس سلاپ

یسلاپ تروص هب یاهلانگیس یزاس نامزمه یآرب اهن آ هک تسآ ینعم نآدب نیآ .

دنشاب نامزمه ای نورکنس تسیاب یم دننک یم راک یبوانت و یسلاپ قطنم اب هک یکینورت کلآ یاه هاگتسد رث کآ .

دنوش یم هتخانش تعاس لانگیس نآونع هب اه لانگیس نیآ .

دننک یم دیلوت مظن داجیآ یآرب .

دوش یم رضاح سرد سلاک رس یصخشم تعاس یط و دور یم هاگشنآد هب تشه تعاس و دوش یم رآدیب بآوخ زآ تفه تعاس حبص زور ره هک دیریگب رظن رد آر ی یوجشنآد کی رد هنایآر یایند ر د هک توافت نیآ اب تسآ زاین تعاس کی هب هب یگنهامه و مظن داجیآ یآرب زین هنایآر یایند رد .

دننک یم گنهامه یمسر تعاس اب آر دوخ یاهراک اه ناسنآ یگنهامه و اب هک دوش یم هدیمان سل اپ کی آر اه تمسق نیآ زآ کی ره هک درک میسقت تمسق اه نویلم هب آر هیناث کی ره تسیاب یم اهراک یلااب تعرس لیلد هب و دوش یم ماجنآ روتسد اهنویلم هیناث شزآدرپ تآروتسد دآدعت یآرب هدنزآدرپ تردق هب هنایآر ره تعاس تعرس الاومعم و دنیوگ یم تعاس تعرس هیناث کی رد هدش دیلوت یاهسلاپ دآدعت هب و دوش یم یریگ هزآدنآ ) Hz ( زتره دحآو .

درآد یگتسب هیناث ره رد هدش .

دنیوگ یم زاس ناسون آر دنک یم دیلوت آر لانگیس نیآ هک یآ هلیسو .

دنیوگ یم راک ن آ سناکرف تباث نامز هدودحم رد ناسکی راک کی تاعفد دآدعت و دیلوت توافتم تعاس سلاپ سنا کرف متسیس سایاب تامیظنت هب هجوت اب رمیات و دوش یم لامعآ رمیات هب تسآ فورعم تعاس سلاپ لانگیس هب هک زاس ناسون هلیسو هب هدش دیلوت لانگیس .

دوش یم لامعآ هدنزآدرپ هشآرت یاه هیاپ زآ یکی هب هک تسآ هدنزآدرپ صوصخم هدش دیلوت یاهلانگیس نیآ زآ یکی هک دهد یم رآرق متسیس رایتخآ رد : زآ دنترابع هک درآد یلصآ هفیظو ود هدنزآدرپ مینک یسرب آر ن آ یلصآ فیاظو تسیاب یم هدنزآدرپ رتهب کرد یآرب هدآد یور تابساحم ماجنآ .1

اه هدآد ی یاجباج و لاقتنآ .2

لرتنک دحآو

هدآد لاقتنآ یمام ت لرتنک و یگنهامه هفیظو دحآو نیآ .

درآد تراظن هدنزآدرپزیر درکلمع رب هک تسآ هدش لیکشت یآ هدیچیپ یکینورت کلآ یاهرآدم زآ ) Control Unit ( ای لرتنک دحآو .

درآد یآ هفیظو هچ تمسق ره دنک یم صخشم و درآد هدهع رب آر اه لمعلآروتسد یآرجآ بیترت امآ درآدن هدهعرب آر روتسد یآرجآ هفیظو دحآو نیآ .

درآد هدهع رب آر یآ هدآد تآرییغت و اه .

دنیوگ یم روتسد یشکآو لمع نیآ هب هک هدرک تفایرد یلصآ هظفاح زآ آر همانرب لمعلآروتسد لرتنک دحآو دوش یم آرجآ یآ همانرب هک یماگنه • .

دنیوگ یم ) Decode ( آر ی یاشگ زمر لمع نیآ هب هک دنک ی یاشگزمر آرجآ یآرب آر آر هدش تفایرد لمعلآروتسد تسیاب یم لرتنک دحآو سپس • .

دتسرفب درآد ی یآرجآ تردق هک ALU قطنم و هبساحم دحآو هب آرجآ یآرب ی یاشگزمر و یشکآو زآ سپ آر لمعلآروتسد تسیاب یم لرتنک دحآو • ره هجیتن نتشون لمع هب دوش یرآدهگن هظفاح رد تسیاب یم یدعب روتسد رد هدافتسآ یآرب ای و هدننک تسآوخرد هب ملاعآ یآرب هک درآد یآ هجیتن آرجآ زآ سپ لمعلآروتسد ره .

دنییوگ یم Write back هظفاح رد لمعلآروتسد •

هدنزآدرپ یاه تابث

درآد زاین هدنزآدرپ روتسد کی یآرجآ یآرب .

درآد هدهع رب آرجآ نامز رد آر روتسد و هدآد تقوم هریخذ هفیظو هک دشاب یم هدنزآدرپ لخآد رد عیرس و کچوک هظفاح Register ای تابث هب هدنزآدرپ لیلد ن یمه هب دنک آدیپ ن آ یآرجآ یآرب آر یلصآ هظفاح رد یدعب روتسد ناکم دیاب هدنزآدرپ نینچمه .

دنک هریخذ دوخ رد تقوم روط هب آر ن آ هب طوبرم هدآد و رظن دروم روتسد : دنشاب یم ریز یاه تابث لماش الاومعم یاه هدنزآدرپ .

دنشاب یم اه تابث شود رب هدنزآدرپ زاین نیآ ندرک فرطرب هک درآد زاین عیرس و کچوک هظفاح کی نیآ تسآرآد آر یرگید نآزیم ره شریذپ ای و کی نآزیم هب شیآزفآ تیلباق هک تسآ تاعلاطآ هدنرآدهگن کی زآ یصاخ عون : ) Program Counter ( همانرب هدنرامش تابث .

دنک یم یرآدهگن دوخ رد آر دوش آرجآ تسآ رآرق هک آر یدعب روتسد سرد آ تابث .1

.2

.

دنک یم هریخذ دوخ رد آر دشاب یم آرجآ لاح رد و تسآ هدش هتشآدرب هظفاح زآ هک آر یروتسد نیرخ آ تابث نیآ : ) Instruction Register ( لمعلآروتسد تابث .

درآد رآرق ن آ رد آرجآ لاح رد لمعلآروتسد زاین دروم هدآد هک تسآ هظفاح رد یناکم سرد آ یواح : ) Memory Address Register ( هظفاح سرد آ تابث یلصآ هظفاح هب ن آ لاقتنآ نامز ات شزآدرپ هجیتن هدنآردهگن ِ : ) Memory Buffer Register ( ریگنایم هظفاح تابث درآد رب رد آر ALU دحآو هلیسو هب اه هسیاقم ماجنآ زآ لصاح جیاتن تابث نیآ : ) Test Register ( تست تابث .3

.4

.5

1-Bit ALU

قطنم و هبساحم دحآو

.

دو ش یم ماجنآ تمسق نیآ رد یسایق و یقطنم،یتابساحم هیاپ یاه تایلمع هک دشاب یم هدنزآدرپ زآ یشخب ) ALU ( Arithmetic Logic Unit ای قطنم و هبساحم دحآو ای Logic Unit دحآو یرگید و دوش یم ماجنآ یتابساحم یاه تایلمع تمسق نیآ رد هک AU ای Arithmetic Unit دحآو یکی هک دوش یم میسقت تمسق ود هب دوخ ALU .

درآد هدهع رب آر یقطنم یاه تایلمع ماجنآ تیلوئسم هک LU دننام یقطنم تآرو تسد و ...

و قیرفت،عمج : دننام یتابساحم یاهروتسد لاثم روط هب درآد آر یدودحم تآروتسد یآرجآ ی یانآوت دشاب یم رآدروخرب ی یلااب تیمهآ زآ هک قطنم و هبساحم دحآو ....

و OR و AND زآ سپ روتسد ره دهد یم عاجرآ قطنم و هبساحم دحآو هب آر تایلمع عون و هدآد لرتنک دحآو تابساحم ماجنآ هب زاین تروص رد لرتنک دحآو طسوت ن آ ی یاشگزمر و لمعلآروتسد یشکآو زآ سپ لمعلآروتسد هکیتروص رد لمعلآروتسد یآرجآ جیاتن هریخذ لحم .

دوش یرآدهگن هظفاح رد دیاب یدعب یاهروتسد رد هدافتسآ یآرب ای هدننک تسآوخرد هب ملاعآ یآرب هک درآد یآ هجیتن آرجآ .

تسآ ) Memory Buffer Register ( ریگنایم هظفاح تابث رد تروص نیآ هریغ رد و ) Test Register ( تست تابث رد دوب یسایق .

دنوش داجیآ اه لمعلآروتسد نیآ ساسآرب تسیاب یم اه همانرب

2-Bit ALU

همانرب لیاپماک و روتسد دک

اه لمعلآروتسد نیآ عقآو رد .

دنیوگ یم Instruction Set اهن آ عومجم هب هک دنرآد آر اه لمعلآروتسد زآ یدودحم دآدعت آرجآ تیلباق هنایآر ءآزجآ ریاس هب هجوت نودب اه هدنزآدرپ همه .

دنریگ راک هب آر اه لمعلآروتسد نیآ تسیاب یم هنایآر یور ندش آرجآ یآرب اه همانرب و دنشاب یم اه هدنزآدرپ یآرب مهف لباق نابز زآ همانرب ره دوش یم لقتنم یلصآ هظفاح هب ن آ هب طوبرم یاه هدآد و اه لمعلآروتسد آدتبآ همانرب ره یآرجآ یآرب عقآو رد .

دنک یم آرجآ آر دنرآد دوجو هظفاح رد هک آر ی یاه همانرب هدنزآدرپ .

دوش یم هتف گ opcode ای Program Code همانرب دک اه لمعلآروتسد نیآ هب هک هدش لیکشت لمعلآروتسد یدآدعت دیلوت همانرب ره نتشون زآ س پ ) ندش لیاپماک ( یصاخ یاه شور هلیسو هب نیشام یاهدک ای ی یودود ی یاهدک دنشاب هدنزآدرپ هلیسو هب مهف لباق هک دوش یم هتف گ ی یودود یاهدک هب روتسد .

دوش یم یآرب یسیون همانرب یاه نابز ناگد ننکدیلوت و ناحآرط .

دنرآدن ی یآ هقلاع نابز نیآ اب یسیون همانرب هب نآربراک بلغآ لیلد نیمه هب تساسرف تقاط و تخس رایسب هنایآر نابز اب یسیون همانرب داجیآ یاه روتسد عقآو رد .

دننک یم لیدبت نیشام نابز هب آر نآربراک هلیسو هب هدش داجیآ یاه همانرب رلیاپماک دننام رسفم و مجرتم یاهرآزبآ زآ هدافتسآ اب نآربراک رت تحآر و رتشیب هدافتسآ .

دوش یم لاسرآ هدنزآدرپ هب آرجآ یآرب و هدش لیدبت نیشام یاهدک هب رسفم و مجرتم یاهرآزبآ اب تسآ کیدزن ناسنآ نابز هب هک نآربراک هلیسو هب هدش

رلیاپماک مآرگاید کولب

ISA تآروتسد هعومجم یرامعم

یرامعم ” مان هب مهم ی لیخ حلاطصآ کی هک درآد تیمهآ ردقن آ دشاب تروص هچ هب روتسد بلاق و لکش هکنیآ و میهد ماجنآ ن آ کمک هب آر یحآرط هکنیآ یآرب تآروتسد هعومجم کی باختنآ یم یحآرط نآ ساسآ رب رآزفآ تخس و رلیاپماک هک درآد تیمهآ ردق ن آ ISA .

تسآ هدش هتفرگ رظن رد ن آ یآرب (Instruction Set Architecture) ای “ تآروتسد هعومجم دوش یوق تآروتسد یدایز دآدعت یرامعم عون نیآ رد دنتف گ یم ) CISC ( هدیچیپ تآروتسد هعومجم اب رتویپماک ن آ هب هک دندرک یم هدافتسآ آر هدیچیپ تآروتسد هعومجم یمیدق یاه هدنزآدرپ تخس آر هدنزآدرپ ناحآ رط راک و دوش هدیچیپ آر هدنزآدرپ دوخ یحآرط ات دش یم ثعاب یوق تآروتسد نیمه یلو درک یم رت تحآر سیون همانرب یآرب آر یلبمسآ همانرب نتشون هک تشآد دوجو رد .

دوش یم هتف گ هتفای شهاک تآروتسد هعومجم اب رتویپماک ای RISC یرامعم ن آ هب هک دننک یم هدافتسآ یآ هداس و هتفای شهاک تآروتسد هعومجم زآ دیدج یاه هدنزآدرپ رث کآ امآ درک یم هداس .

دنک یم رت تحآر آر سیون ه مانرب راک هک دوش یم هدافتسآ یدنمتردق یاهرلیاپماک و لااب حطس یاهنابز زآ اهن آ یسیون همانرب یآرب و درآد دوجو یمک ااتبسن و هداس تآروتسد اه هدنزآدرپ نیآ .

دشاب یزاس هنیهب لباق یتحآر هب اهدعب و هدش رت تحآر حآرط طسوت رآزفآ تخس یحآرط هک تسآ هدش ثعاب RISC یاه هدنزآدرپ رد اهن آ مک دآدعت و تآروتسد یگ

RISC و CISC رد تآروتسد لوط توافت

RISC vs CISC

CISC(Complex Instruction Set Computer)

دشاب هتشآد آر دوخ صاخ لوط دنآوت یم روتسد ره هدیچیپ و گرزب لرتنک دحآو یآرآد دشک یم لوط یتواقتم نامز روتسد ره یآرجآ رآزفآ تخس یور رب دیکات تسآ کچوک اهدک زیاس هداس رلیاپماک یحآرط تسآ دایز رایسب هدنزآدرپ هدش فلت نامز

RISC(Reduced Instruction Set Computer)

تسآ ناسکی تآروتسد رتشیب لوط تسآ یآ هداس و کچوک دحآو لرتنک دحآو تسآ ناسکی اابیرقت نامز تآروتسد رتشیب رد رآزفآ مرن یور رب دیکات تسآ گرزب اهدک زیاس لومعم روط هب هدیچیپ رلیاپماک یحآرط تسآ مک رایسب هدنزآدرپ هدش فلت نامز 1 2 3 4 5 6 7

• • • • • • • • https://www.cise.ufl.edu

http://www.egr.msu.edu

http://fa.wikipedia.org

http://www.galacticelectronics.com/ http://en.wikibooks.org/ http://mirmahale.blogfa.com/ http://www.belec.ir/ http://www.bbc.co.uk/

عبانم

اه تیاس بو اه بات ک ) یآ هفرح ینف ( رآزفآ تخس • 92 91 یلیصحت لاس هدآز یلو داتسآ هوزج دیدج هخسن •