Geum.ru

Реферат по информатике Кафедра информатики сунц урГУ

Вид материалаРеферат

Содержание


Другие микропроцессоры: независимые процессоры
Другие микропроцессоры: арифметические процессоры Weitek Abacus
Подобный материал:
1   ...   15   16   17   18   19   20   21   22   ...   27

Другие микропроцессоры: независимые процессоры


Микропроцессоры Intel 80x86 поддерживают ещё один тип внешнего процессора, кроме сопроцессора. Такой процессор называют независимым; в отличие от сопроцессора, он выполняет свой командный поток. Как и сопроцессор, независимый процессор использует те же генератор синхронизации, контроллер шины, контроллер прерываний, защёлки адреса и приёмопередатчики, что и ЦП. Для выборки команд и обращений к данным независимый процессор запрашивает циклы шины.

Вместо специальных команд, используемых для взаимодействия с сопроцессором, взаимодействие между ЦП и независимым процессором осуществляется через разделённое пространство памяти и порты ввода-вывода. Сообщение для независимого процессора формируется главным процессором в памяти; затем независимый процессор активизируется посылкой приказа в один из его портов. Независимый процессор обращается к разделённой памяти, получает оттуда предназначенную ему задачу и выполняет её параллельно с ЦП. После завершения задачи независимый процессор извещает об этом ЦП с помощью изменения содержимого разделённой области памяти, периодически опрашиваемой ЦП, или с помощью запроса прерывания. Формат сообщения для независимого процессора обусловлен его видом и особенностями применения. Примером независимого процессора служит процессор ввода-вывода Intel 8089, о котором будет подробно рассказано далее. К микропроцессору 8086/8088 можно подключить до двух внешних процессоров, например, один сопроцессор и один независимый процессор.


Другие микропроцессоры: арифметические процессоры Weitek Abacus


Фирма Weitek (ныне часть фирмы MicroWay Incorporated) была основана в 1981 г. бывшими инженерами фирмы Intel. К 1985 г. фирма Weitek предложила собственные арифметические процессоры для рабочих станций на базе процессоров MC68020 фирмы Motorola и SPARC фирмы Sun Microsystems. В это же время фирмы Weitek и Intel заключили контракт о разработке арифметического процессора, совместимого с микропроцессором 80386. Это привело к созданию семейства независимых арифметических процессоров Abacus, состоящего из набора микросхем 1167 и микросхем 3167 и 4167.

Набор микросхем 1167 состоит из двух арифметических процессоров, разработанных для микропроцессора MC68020, и схем сопряжения с системной шиной процессора 80386. Физически набор 1167 представляет собой небольшую плату, вставляемую в специальное 112-контактное гнездо системной платы, обозначаемое EMC. Плата 1167 содержит также 68-контактное гнездо для установки арифметического сопроцессора 80387. Поэтому в одну систему можно установить одновременно арифметические процессоры фирм Intel и Weitek, что позволяет получить увеличение производительности вычислений с плавающей точкой в программах, рассчитанных на любой из этих процессоров.

В 1988 г. был выпущен также процессор 3167, аналогичный по архитектуре набору 1167, но заключённый в едином корпусе. Соответственно, одновременно с процессором 3167 уже нельзя было устанавливать сопроцессор типа 80387, если его установка не допускалась конструкцией системной платы. Утверждается, что процессоры 1167/3167 способны выполнять вычисления в 2 – 4 раза быстрее сопроцессора 80387.

С ноября 1989 г. выпускался также процессор 4167, совместимый с микропроцессором 486SX. Процессор 4167 способен выполнять все программы, написанные для предыдущих арифметических процессоров семейства Abacus.

Отличительной чертой всех арифметических процессоров семейства является их реализация в виде независимых процессоров, взаимодействующих с центральным процессором через специально для этого отведённую область памяти. Это позволяет несколько поднять производительность системы, т.к. программа для процессора Abacus один раз формируется в памяти, а не выбирается из неё побайтно или пословно. Как известно, одной из самых медленных операций процессора является доступ к памяти, и использование независимых арифметических процессоров позволяет избежать этой операции.

С другой стороны, арифметические процессоры Weitek, выпускавшиеся в нестандартных корпусах, нельзя было установить на большинство плат, рассчитанных на установку арифметического сопроцессора (хотя и возможно создание универсального гнезда для сопроцессоров 3167/4167 и 80387). Кроме того, эти процессоры несовместимы с сопроцессорами семейства Intel 80x87 по системе команд, и поэтому программы, рассчитанные на использование сопроцессора 80387, не получали преимуществ от установки в систему процессора фирмы Weitek. Несмотря на всё это, некоторые фирмы модернизировали свои программы с целью поддержки процессоров фирмы Weitek; в числе таких фирм присутствует и фирма Microsoft, добавившая поддержку этих процессоров в свою операционную систему MS-DOS начиная с версии 6.0.


Фирма Cyrix также выпускала собственные независимые арифметические процессоры EMC87, несовместимые с процессорами фирмы Weitek по системе команд, но устанавливающиеся в такое же 112-контактное гнездо. Особенностью процессоров EMC87 является то, что их можно запрограммировать на работу в режиме сопроцессора; в этом случае они становятся полностью совместимыми с процессорами семейства Intel 80x87. Так можно получать преимущества от каждого из способов организации арифметических процессоров – в виде сопроцессора или арифметического процессора. Отметим, что внутреннее устройство процессора EMC87 аналогично устройству арифметических сопроцессоров 83S87/83D87 той же фирмы Cyrix. Поэтому в режиме сопроцессора процессор EMC87 не даёт никаких преимуществ по сравнению с сопроцессором 83D87. Все эти процессоры – 83S87/83D87 и EMC87 – предназначены для работы с ЦП типа 80386.