Téma 11 2018 firmware-kezelés
Bármely adatfeldolgozó rendszer (ODS) három eszköznek tekinthető:
A vezérlőegység (CU) úgy van kialakítva, hogy létrehozza az SOD-ben előforduló bármely művelet elvégzéséhez szükséges vezérlőjeleket
1. A strukturális szervezetről
• Vegyes - központosított + helyi
• Hierarchikus (a Napban)
2. Műszaki szervezet által
• A munka merev logikájával
• Mikroprogramvezérlő eszközök
CU merev logikával
Ipari műveletek a gép csökken elemi transzformációs adatok (átvitel információ csomópontok között a blokkok információ a csomópontok váltás, bitenkénti logikai műveletek, vizsgálati feltételek, stb), a logikai elemek, csomópontok és blokkolja hatása alatt funkcionális blokkok a vezérlőjelek (eszközök) kezelése. Elementary átalakítás felbonthatatlan egyszerűbb, alatt végzik egy órát és szinkronizáló jeleket nevezzük mikro-műveleteket.
A funkcionális impulzusok kialakulásának logikájára két megközelítés ismeretes. Az egyik a hardver.
Az egyes műveletek hardveres (áramköri) vezérlőeszközein a diódákon végrehajtott logikai áramkörök vannak,
tranzisztorok stb., és meghatározza, hogy melyik funkcionális impulzus (FI) és milyen mértékben kell izgatnia. Ie logikai áramkörök gyártják
bizonyos funkcionális jelek mikro-műveletek végrehajtására bizonyos időpontokban. Ezzel a CU-konstrukcióval a mikroprocesszorok végrehajtása az egyszer csatlakoztatott logikai áramkörök révén valósul meg, ezért egy hardveres vezérlő eszközzel rendelkező számítógépet merev vezérlési logikájú számítógépnek neveznek. Ez a koncepció a parancsrendszerek rögzítését jelenti a számítógépes kapcsolatok struktúrájában és
a gyártás után a számítógépes irányítási rendszerben bekövetkező bármilyen változás gyakorlati megvalósíthatatlansága.
Legyen néhány FI a m művelet j lépéseiben az adder túlcsordulásának vagy az i művelet i lépésének jelenlétében. A kívánt művelet akkor teljesül, ha a megadott működési kódok, mérések és feltételek megfelelő jelek az AND áramkör bemenetére kerülnek, és az utóbbiak kimenetei az OR áramkörön keresztül csatlakoznak a FI meghajtóhoz (1. ábra).
Ábra. 1. A funkcionális impulzus kialakulása
Ez a műveletmenedzsment elve "kemény" vagy "zárt" logika, és számos számítógépen széles körben használatos.
Tovább elve menedzsment a szervezet: az egyes mikro-műveletek (MIO) 1 társul egy szó (vagy annak egy részét egy szó), és az úgynevezett mikroutasítás a memóriában tárolt, ahogy a memóriában tárolt parancsok a hagyományos számítógépet. Van parancs megfelel firmware t. E. készlet mikroutasítások (MIC), amely jelzi, amely PHI és milyen sorrendben kell indítani ezt a műveletet. Ezt a megközelítést mikroprogramozásnak vagy "tárolt logika" -nak hívták. Ez hangsúlyozza
1 Microcommand - kompatibilis microprikaz készlet, amely megkezdi a mikrooperációk végrehajtását
A mikroprocesszor egy elemi művelet egy számítógép vagy egy másik funkcionális csomópont által
Mikroprogram - mikro-műveletek
az a tény, hogy a mikroprogram-számítógépben a vezérlõ logikát nem elektronikus áramkör formájában hajtják végre, hanem kódolt információ formájában regiszterben.
Az 1951-ben Wilks által kifejtett mikroprogramozás ötlete széles körben alkalmazható az IBM 360 sorozatában, amikor megbízható és gyors memóriát vezettek be a firmware tárolására. A mikroprogram vezérlésének köszönhetően lehetõvé vált a régi modellek parancsrendszerének emulálása
A mikroprogramozás feladatait és előnyeit sokáig félreértették.
Úgy vélték, hogy a mikroprogramozás értéke az, hogy minden fogyasztó saját maga megtervezheti magát a MIC-ből az ehhez a feladathoz szükséges műveletekhez. A parancskészletek cseréjét úgy lehet elérni, hogy a memóriában lévő adatokat a berendezés megváltoztatása nélkül cserélik. Ebben az esetben azonban a programozónak ismernie kell a számítógépes mérnök munkájának minden finomságát. A számítógép fejlesztésének fő vonása pedig a programozás automatizálásával kapcsolatos, hogy a programozó a számítógépes eszközök részletes tanulmányozásáról és a számítógép nyelvének a nyelv nyelvének nyelvének maximalizálására szolgál. Ezért a mikroprogram számítógépei a felhasználó számára nehezen kezelhetők.
A mikroprogram elve releváns, mivel:
• egyoldalas (olvasó) nagysebességű memória kis memóriaciklussal;
• A mikroprogramozás nem tekinthető a programozási rugalmasság növelésének eszközének, hanem egy olyan processzorkezelő rendszer kiépítésének, amely alkalmas egy számítógép-mérnök számára.
A programozó a munkájában nem is gyanakodik a számítógép mikroprogramjairól, és a legmagasabb szintű szoftvereszközöket és programozási nyelveket használja. A mikroprogram elvének használata megkönnyíti a processzor logikájának fejlesztését és módosítását.
Az Advent a szoftver hozzáférést az állam a processzor minden MIC létrehozását teszi lehetővé a költséghatékony automatikus hibakeresést rendszer, és van a képesség, hogy versenyez, t. E. végrehajtásához egy adott számítógépes program elő egy másik számítógépen parancskódokat. Ezt úgy érjük el, olyan kiegészítő készlet MIC megfelelő utasításokat az emulált számítógépet.
Ezek a képességek hozzájárulnak a mikroprogramozási technikák elterjedéséhez a modern számítógépekben a CU építésében.
A firmware egy speciális memóriába van írva - mikroprogramok vagy mikrokomponensek memóriájába
Ha W firmware végrehajtását az utóbbit be a memória, az egyes bites kimeneti kód, amely meghatározza a megjelenése egy meghatározott funkció vezérlő jel. Ezért minden mikrokezeléshez saját információs kódot rendelünk - egy mikro-parancsot. mikroutasítások és azok sorrendjét, a kit betartásának biztosítása olyan bonyolult művelet. A mikro-műveletek egy csoportját firmware-nek hívják. A vezérlési mód sorrendben olvasás és értelmezése a mikroutasítások a memóriából (leggyakrabban a mikroprogram használt memória gyors programozható logikai tömbök), valamint a kódok használatára a mikroutasítások generálására funkcionális vezetési jeleket úgynevezett firmware, és a mikroszámítógép a vezérlő eszköz - által firmware vagy tárolt ( rugalmas) vezérlõ logika.
A mikroprogramokhoz a funkcionális teljesség és a minimalitás követelményei szükségesek. Az első követelmény a gépi műveletek mikroprogramjainak kifejlesztéséhez szükséges, a második pedig a használt berendezések mennyiségének csökkentésére törekszik. A teljesítménytényező számítása a mikroprogramok bővítéséhez vezet, mivel az utóbbi összetettsége lehetővé teszi a programparancsok végrehajtási idejének lerövidítését.
Az információ transzformáció a mikroprocesszor univerzális aritmetikai logikai blokkjában történik. Általában kombinációs logikai áramkörök alapján készül.
Egyes műveletek végrehajtásának felgyorsítása érdekében speciális működési egységeket (pl. Ciklikus váltók) is bevezetnek. Ezenkívül a BIS mikroprocesszor-készletébe (MPC) bevezetésre kerülnek a számtani bontók speciális műveleti blokkjai.
A mikroprogram vezérlésének elve általában a következőket tartalmazza:
1. az eszköz által megvalósított bármely művelet az elemi műveletek sorrendje - mikro-műveletek;
2. A mikro-műveletek sorrendjének vezérlése érdekében logikai feltételeket kell alkalmazni;
3. Az eszközben végzett műveletek végrehajtásának folyamatát mikro-műveletek és logikai körülmények között bemutatott algoritmus formájában, firmware-nek nevezik;
4. A firmware-t a készülék funkciójának ábrázolásaként használjuk, amely alapján meghatározzuk az eszköz működésének időbeli szerkezetét és sorrendjét.
A mikroprogramvezérlés elve biztosítja a mikroprocesszoros rendszer rugalmasságát, és lehetővé teszi a mikro- és miniszámítógépek problémamegoldását.
A mikroprogram vezérlésének két típusa létezik:
• Vízszintes (minimális kódolási séma, ha a processzor maximális sebességét el kell érni) és
• Függőleges (erősen kódolt parancsokkal, de alacsonyabb hardverköltségek a mikroparancsok feldolgozásához)
Horizontálisan - az MIK minden egyes kategóriájához egy adott mikro-művelet felel meg a többi bit tartalmától függetlenül.
A firmware képviselheti egy mátrix n × m, ahol n - száma FI, m - .. összege MIC, azaz, egy sorban megfelel a MIC és az oszlop - egy IRM (2. ábra).
2. ábra. Firmware horizontális mikroprogramozással
A MIC bitek hozzávetőleges értékeit a 3. ábrán mutatjuk be. 3.
3. ábra. A MIC (MIO) bit értéke:
1 - az adagoló ürítése; 2 - a túlfolyásjelző lefedése; 3 - az adder inverz kódja; 4 - a hányados tényezőjének nyilvántartása törlése; 5 - a megjelölés inverziója; 6 - balra állítsa az adagoló tartalmát; 7 - az adagoló tartalmának jobbra tolódása; 8 - növelje az adder tartalmát 1-gyel; 9 - olvasás memóriából az adderbe; ...
Az "1" jelenléte bármely sor és oszlop metszéspontjában azt jelenti, hogy a FI-t ezen MIC-nek adják, és a "0" jelenléte azt jelenti, hogy hiányzik.
Az "1" elhelyezése a MIC több bitjében azt jelenti, hogy több MIO-t is végrehajtanak egyszerre. Természetesen a stimulált M & E-nek kompatibilisnek kell lennie.
Legyen például a 9 bites MIC bitjei a következő értékeket: 001001101. Ezután, ha a megadott bitek megfelelnek a 3. ábrán jelzett szemantikának, 3, akkor a 9, 7 és 6 kibocsátások által meghatározott MIO nem kompatibilis.
A MIC képességeinek kiterjesztése érdekében gyakran alkalmazzák a MIC végrehajtásának többciklusú elvét. Ebben az esetben mindegyik számhoz hozzárendel egy intézkedés számot, amelyben a megfelelő M & E történik, vagyis itt minden kompatibilis M & E-nek van egy mérési száma. Minden más sáv számozott sorrendben a természetes végrehajtás. Az M & E univerzális számozását azonban nehéz feltüntetni a MIC-ben.
A horizontális mikroprogramozás előnyei:
• több M & E egyidejű végrehajtásának lehetősége;
• A FI formáció egyszerűsége (sablonok nélkül).
• hosszú MIC hossza, a modern számítógépek FI-jének száma
több százat ér el, és ennek megfelelően nagy mennyiségű memória van a MIC tárolására;
• a műveletek kompatibilitási korlátai miatt, valamint a műveleti algoritmusok végrehajtásának következetes jellege miatt a MIC bitek csak egy kis része tartalmaz "1" értéket. Általában a mátrix nullából áll. A memória nem hatékony használata a vízszintes mikroprogramozás kis terjedését eredményezte.
Függőleges mikroprogramozással az egyes M & E nem egy bitbit, hanem egy adott MIC mezőben lévő bináris kódot határozza meg. A mikro-parancs kissé hasonlít a rendes parancsok formátumára.
A különbség az, hogy:
• • egy elemibb műveletet hajtanak végre - művelet helyett MIO;
A függőleges mikroprogramozás MIC formátumát az 1. ábra mutatja. 4.
Ábra. 4. A függőleges MIC formátuma
által kifejezett általános képletű (P 1) (P 2) → P 1, vagy a (P 2) → P 1,
hol van a MIO szimbólum.
Minden MIC a következő funkciókat látja el:
• jelzi, hogy mit csinál az M & E;
• meghatározza a MIC időtartamát;
• további tevékenységeket jelez - ellenőrzés, stb.
Általában a MIC szóban négy zóna van a megadott funkcióknak megfelelően. Általánosságban elmondható, néhány zónát lehet jelezni implicit módon egy ilyen választás végezhető, ha a MIC a következő cella, időtartama az MIC meghatározható ugyanaz minden MIC és t. D.
Az első mikroprogramot ellenőrzött számítógépek között az otthoni számítógépek voltak WORLD, Nair a külföldi - IBM / 360, Spectra 70. (70-es)
1. A processzorvezérlő blokk végrehajtására két megközelítés létezik
2. Az UU hardveres megvalósítása hatékonyabb, ha az előtérben a számítógép sebessége
3. A firmware UU akkor használható, ha az előtérben a parancsok végrehajtásának rugalmasságát