Unità di controllo (informatica): differenze tra le versioni

Versione delle 18:54, 27 dic 2015

Versione delle 06:05, 26 gen 2016

Riga 23:

== CAR e CBR ==

Si definisce ''CAR'' il registro indirizzi di controllo (''Control Address register''), e ''CBR'' il registro buffer di controllo (''Control Buffer Register''). Un'unità di controllo microprogrammata deve effettuare due operazioni fondamentali nell'unità temporale di riferimento che è il clock. Prelievo di una microistruzione attraverso la determinazione dell’indirizzodell'indirizzo della memoria di controllo al quale si deve accedere (e quindi sequenzializzazione delle microistruzioni) e l'esecuzione della microistruzione. L'unità di controllo opera quindi nel seguente modo:

* il sequenziatore emette un comando di lettura

* La microistruzione contenuta nella locazione della memoria di controllo specificata dal Registro Indirizzi del Controllo (CAR) è trasferita nel Registro Buffer del Controllo (CBR)

* Il registro CBR in base al suo contenuto genera, direttamente o previa decodifica, i segnali di controllo e l’informazionel'informazione relativa al successivo indirizzo

* Il [[sequenziatore]] inserisce il nuovo indirizzo nel registro CAR sulla base delle informazioni fornitegli dal registro CBR e dei flag provenienti dall’ALUdall'ALU

L'indirizzo successivo dipende dal contenuto del CBR e dei flag provenienti dall'ALU. A questo punto l'unità di controllo o prende l'istruzione successiva aumentando di uno il registro CAR, o salta ad un nuovo microprogramma copiando il contenuto di CBR in CAR attraverso una microistruzione di salto, o ancora saltare ad un altro microprogramma attraverso una vera e propria istruzione del linguaggio macchina in fase di IR.

Riga 34:

Dal punto di vista prettamente fisico, è possibile implementare una unità di controllo microprogrammata attraverso lo schema di ''Wilkes'', ovvero costruendo una griglia di conduttori a formare una enorme [[matrice]], con dei [[diodi]] collegati agli incroci. Ad ogni colpo di clock viene attivata una riga della matrice, ottenendo dei segnali d'uscita alle colonne collegate con i diodi. La prima parte delle colonne riguarda le istruzioni da eseguire, la seconda parte l'istruzione successiva da eseguire. Ogni riga rappresenta quindi la microistruzione da eseguire e l'intera matrice è la memoria delle microistruzioni. Ovviamente questo schema è rigorosamente orizzontale, e richiede un gran numero di bit. È possibile utilizzare schemi più complessi per la generazione dell'indirizzo successivo che richiedono moduli di sequenzializzazione.

Supponiamo che l'unità di controllo debba generare K segnali, sia esterni che interni. Con lo schema di Wilkes abbiamo 2k configurazioni possibili. Non tutte queste vengono utilizzate per vari motivi (due sorgenti non possono essere inviate alla stessa destinazione nello stesso ciclo, un registro non può essere sorgente e destinazione nello stesso ciclo, in un ciclo l’ALUl'ALU può ricevere un unico segnale, in un ciclo il bus di controllo esterno può ricevere un unico segnale), e si potrebbe quindi pensare di ridurre il numero di segnali di ingresso della matrice. Ma questo complicherebbe di parecchio la programmazione e la decodifica in uscita, per cui si usano più bit di quelli strettamente necessari, ma alcune configurazioni non si codificano perché inutilizzate. Una tecnica di codifica delle istruzioni è quella del dividerle in campi, ogni campo, che attiva i suoi segnali di controllo, con la sua codifica. I campi sono indipendenti, e quindi campi diversi possono dare il via ad azioni diverse simultaneamente mentre ogni campo può dare il via a una sola azione per ciclo di clock.

==Pipeline==