Процессор пересылок

Опубликовано в Архитектуры процессоров (истоки)

Иерархия памяти в классической архитектуре

Классические принципы построения процессора предусматривают наличие развитой иерархии памяти, в которой внутренние регистры АЛУ не адресуются программой, быстрая память процессора представлена регистрами общего назначения с собственной адресацией, а выборка команд и данных происходит из оперативной памяти, имеющей сквозную адресацию.

В неймановских машинах пересылки данных между процессором и памятью выполняются довольно часто и поочередно, а так как ширина канала пересылки мала, то здесь образуется так называемое «узкое место фоннеймановской архитектуры».

Процессор пересылок

С другой стороны иерархия памяти приводит к тому, что в машинной команде применяется много разных способов адресации, при этом разные уровни иерархии рассматриваются логически как разные устройства.

Организация памяти в процессоре пересылок

Основной идеей разработчиков процессора пересылок был отказ от классической иерархии памяти в пользу логического объединения адресного пространства. Эта идея получила название сквозной адресации. При этом разная память может представлять собой физически различные устройства, но с точки зрения устройства управления процессором — это единое адресное пространство, имеющее единый способ адресации в машинной команде и каждый элемент такой сквозной памяти является программно доступным.

Таким образом, с точки зрения машинной команды можно единым образом адресовать и обращаться, как к специальным регистрам управления процессором, внутренним регистрам схем выполнения машинных команд АЛУ, регистрам общего назначения (РОН), так и к словам оперативной памяти (ОП).

Такой подход к организации памяти порождает и специфический подход к организации работы процессора и механизму выполнения машинных команд.