Date post: | 01-May-2015 |
Category: |
Documents |
Upload: | rosanna-ferretti |
View: | 273 times |
Download: | 5 times |
Prof. Marco Mezzalama
Architettura degli elaboratori
Prof. Marco Mezzalama
Software applicativo
Software di sistema
Linguaggio Assembler
Organizzazione del computer
Progetto di VLSI/circuiti/logica
Progetto del dispositivo
Fisica del semiconduttore/materiali
Nostro livellodi interesse
Livelli crescenti
di astrazione
Instruction set architecture
software
hardware
Applicazioni di rete
Prof. Marco Mezzalama
Modello base di architettura informatica
Memoria
CentralProcessing
Unit
Input/Output
dischitastiera/mousereteEcc.
(1) programma caricato in memoria
(2) CPU legge le istruzioni ed i dati dalla memoria, esegue le istruzioni e scrive i risultati in memoria
(3) Risultati in output
Prof. Marco Mezzalama
Microprocessore
Unità di
controlloUnità didecodif. istruz.
Unità digestioneindirizzi
Unità digestione
BUS
UNITA’ ESECUTIVA
ALU Registri
DBUSABUS
CBUS
Prof. Marco Mezzalama
F D E F D E F D E F D E
FetchDecodifica
Esecuzione
Istruzione i-esima
i -1 i i + 1 i + 2 i + 3
t
Prof. Marco Mezzalama
Clock interno e di sistema
Interfaccia
verso
BUS
100MHz
ALU
Registri
2 GHz
Prof. Marco Mezzalama
Disaccoppiare i bus di sistema (BIU) dalla cpu mediante buffer:
• Coda di prefetch• cache
Aumentare il parallelismo di esecuzione:
• Pipeline• Architettura superscalare
MigliorareLe
prestazioni!
Prof. Marco Mezzalama
F D E
i -1 i
i + 1
i + 2
t
F D E
F D E
Prof. Marco Mezzalama
Architettura IA-16 e IA-32
IA-16
•Indirizzamenti su 16 bit (offset)•Registri 8, 16 bit•Nativa su 8086 e 286
IA – 32
•Indirizzamenti su 16, 32 bit (offset)•Registri 8,16,32 bit•Nativa su 386,486, pentium
Prof. Marco Mezzalama
Architettura IA-32
PROTECTED MODE
È il modo nativo del pentium in cui tutte le funzionalità architetturali sono disponibiliAmbiente di Windows NT, 2000, xp
REAL MODE
Realizza la modalità 8086 in modello IA – 16Ambiente di MS-DOSÈ attivo all’avvio del processore
Prof. Marco Mezzalama
Architettura IA-32
VIRTUAL 8086 MODE
Emulazione in modo protetto dell’ambiente real IA-16Impiegato in Win per emulare su più task il mondo DOS
Prof. Marco Mezzalama
Microprocessori INTEL 80x86
8088/8086MIPS: 0.33 (5 MHz)Transistors: 29.000
80286MIPS: 3 (12 MHz)
Transistors: 134.000
80386MIPS: 11 (33 MHz)
Transistors: 275.000
80486MIPS: 41 (50 MHz)
Transistors: 1.200.000
PentiumMIPS: 100+ (66 MHz)
Transistors: 3.000.000+
1979
1982
1985
1989
1993
IA _ 16
IA _ 32
Prof. Marco Mezzalama
Pentium 32 bit - (166 MHz)
Transistors: 3.000.000+
19931993
Pentium II32 bit - 450 MHz
Transistors: 7.000.000+
19981998
Pentium PRO32 bit - 200 MHz
Transistors: 7.000.000+
19951995
ITANIUM - IA 64
Microprocessori INTEL 80x86
Pentium IV32/64 bit – 3 GHz
Transistors: 50.000.000
20002000
IA _ 32
Prof. Marco Mezzalama
TYPE YEAR D/A bus L1 cache System CLK
CPU CLK
8086 1978 16720 4.77 -8 4.77-8
386 1985 32/32 16-33 16-33
486 1992 32/32 8 25-50 50-100
Pentium 1993 64/32 8+8 60 200
Pentium pro
1995 64/32 8+8 66 200
Pentium II
1998 64/36 16+16 66/100 450
Pentium IV
2000 64/36 12+8+L2 300 2500
Prof. Marco Mezzalama
ARCHITETTURA BASE DI UN PC
Prof. Marco Mezzalama
Il modello PC
8259 8237
Processore (CPU, NPU)MMemoria(DRAM, ROM)
Control chip(interr., dma)
8255 8254 8250 6845 nP765
ParallelPortcontrol
Timer UARTSLOT
Prof. Marco Mezzalama
Prof. Marco Mezzalama
tastiera/mouse
Bus
L2 cache
L1D-cache
CPU
MemoriaInput/
Output
dischi
reteecc.
istruzioni operandi
L1 I-cache
Microprocessore
Prof. Marco Mezzalama
Architettura del PC
BUS veloce(PCI)
BUS lento(ISA)
CPU
Coproc
DRAM Cache(L2)
clock Cache(L1)
BUS veloce(AGP)
LAN
Host bus