Микропрограммное управление

В ЭВМ ЕС1033 применено микропрограммное управление (МУ), имеющее ряд преимуществ перед аппаратурным — основным из них является простота и удобство проектирования. Принято считать, что МУ обеспечивает более низкое быстродействие по сравнению с аппаратурным управлением вследствие расчленения выполняемого алгоритма на последовательные этапы. Это положение органически связано с построением модулей вычислительной машины и справедливо для традиционной их организации. Объединение логических модулей процессора и каналов ЕС1033 через информационные магистрали предполагает применение МУ как непременного компонента системы. В свою очередь, в магистральных системах МУ получило дальнейшее развитие и наиболее полно проявило свои потенциальные возможности. В частности, совместное применение так называемого кодированного управления  ходом выполнения микропрограмм в сочетании с магистральной организацией позволило максимально распараллелить процесс обработки информации, значительно повысив тем самым производительность машины. Кроме того, широкие возможности такой системы позволили разработать и применить приемы микропрограммирования, специфичные именно для подобного рода систем. В отдельных частях модели ЕС1033 — в центральном процессоре, в каналах ввода-вывода и в блоке диагностики центрального процессора — применено автономное микропрограммное управление. Если разделение управления процессора и каналов продиктовано стремлением избежать взаимных влияний и обеспечить их независимую работу, повысив тем самым общее быстродействие машины, то автономность управления диагностикой процессора продиктовано соображениями обеспечения высокой эксплуатационной надежности.
В зависимости от степени распараллеливания процесса обработки информации и сложности выполняемых алгоритмов выбран различный формат микрокоманд. . В процессоре микрокоманда имеет 128 информационных и четыре контрольных разряда, в каналах ввода-вывода — 64 информационных и два контрольных, в блоке диагностики процессора — 32 информационных разряда и один контрольный. Условно считается, что эти блоки состоят соответственно из четырех, двух и одного 32разрядных слов; каждое слово имеет дополнительный контрольный разряд. Такое деление создает определенное удобство при индикации и описании содержимого микрокоманд, при контроле, а также на этапе проектирования. Кроме того, оно соответствует конструктивному исполнению управляющей памяти микропрограмм — постоянному запоминающему устройству (ПЗУ). Основной конструктивной единицей ПЗУ процессора, каналов ввода-вывода и блока диагностики ЦП является блок односторонней памяти БОП 204833 (п. 1.7). ПЗУ процессора содержит четыре таких блока: БОП0, БОШ, БОП2 и БОПЗ, ПЗУ каналов ввода-вывода — два блока БОП4 и БОП5, блок диагностики — один блок БОП6. Каждый из этих блоков содержит 2048 33разрядных слов и отличается лишь информационным содержанием (•прошивками»).
Микропрограммное управление в ЕС1033 сочетается с элементами аппаратурного управления. Это диктуется либо необходимостью повышения скорости передачи информации при относительно простом алгоритме управления (например, в селекторных каналах), либо стремлением ускорить выполнение операций с одновременным уменьшением объема микропрограмм. Последнее наиболее ярко проявляется в работе процессора. Ряд сложных анализов информации в нем реализован аппаратурно. Выполнение такого анализа инициируется лишь одним микроприказом, например, анализ выборки (п. 4.3), анализ неуспешной передачи управления (п. 4.3), анализ циклов умножения и деления (пп. 7.3, 7.4) и целый ряд других. Используется также и такой прием, когда часть управляющей информации формируется непосредственно в процессе реализации алгоритма. Например, в микропрограмме в качестве компонента управляющей информации указывается содержимое регистра, которое, в свою очередь, зависит от обрабатываемой информации, ее расположения в ОП, длины операнда и т. п. (п. 9.4).
Высокая степень распараллеливания процесса выполнения операций подразумевает большое количество вариантов продолжения микропрограммы в зависимости от значения исходных операндов, их расположения в ОП и др., а также от промежуточных результатов обработки. Это потребовало создания развитой и гибкой системы подготовки адреса следующей микро18 команды. В ЕС1033 использованы разнообразные приемы анализа ситуации и выбора пути продолжения микропрограммы. Многие из этих оригинальных приемов оказались достаточно эффективными [А. с. 591075 (СССР), а. с. 613401 (СССР), а. с. 615538 (СССР), а. с. 648984 (СССР)].
Еще одной характерной особенностью МУ в ЕС1033 является использование в составе микрокоманды 32разрядной константы — КОНСТ Она может быть задана в любой микрокоманде. В процессе вычислений (обработки) константа подается на информационные магистрали и может служить операндом, маской, задавать фиксированные адреса ОП, служить для установки значений счетчиков, определять адреса команд. При выполнении в процессоре и каналах ввода-вывода диагностических процедур константа используется для целей тестирования трактов передачи информации, управления и проверки правильности функционирования обрабатывающих блоков.
Аппаратура МУ составляет около х/5 всего оборудования ЭВМ как по количеству ТЭЗ, так и по их номенклатуре.

Желательно оставить комментарий, также можно поставить трэкбек со своего блога или сайта.

Написать сообщение

Яндекс.Метрика