Центральный процессор

Процессор (CPU) транспьютера содержит:

• • регистры общего назначения А, В, С, которые образуют регистровый стек, представляющий собой память с дисциплиной доступа FIFO. Вершиной стека является регистр А. При загрузке регистра А данными его содержимое переносится в регистр В, содержимое В – в регистр С, содержимое которого теряется;
• • арифметическо-логическое устройство (АЛУ), которое выполняет логические и арифметические операции над операндами, содержащимися в регистровом стеке. Результат операции помещается в регистр А, при этом содержимое регистра С перемещается в регистр В и становится неопределенным;
• • два регистра-таймера, один из которых используется для высокоприоритетных процессов и инкрементируется каждую 1 мкс, другой – для низкоприоритетных процессов с инкрементацией каждые 64 мкс;
• • диспетчер (аппаратный планировщик), предназначенный для формирования потоков команд и данных. В его состав входят:

■ регистр-указатель W рабочей области процесса;

■ регистр-указатель I команды, в котором находится адрес следующей выполняемой команды;

■ регистр-указатель О операнда;

■ регистровые пары FptrO, BptrO, Fptrl, Bptrl, указывающие на начало и конец очереди высоко- и низкоприоритетных процессов соответственно;

• • входные, выходные и канальные регистры, выполняющие функции буферных регистров;
• • интерфейс шины данных для взаимодействия центрального процессора с другими узлами и блоками транспьютера.

Процессор работает на тактовой частоте до 30 МГц, которая с помощью внутренней схемы умножения формируется из опорной внешней тактовой частоты 5 МГц. Диспетчер центрального процессора организует в режиме разделения времени одновременное выполнение нескольких процессов. Каждому процессу в момент его создания в адресном пространстве транспьютера выделяется рабочая область памяти (выровненная по границе слова) и устанавливается приоритет. В транспьютере реализована двухуровневая схема приоритетов: 0 – высокий приоритет процесса, 1 – низкий приоритет. Объединение адреса рабочей области и приоритета образует дескриптор процесса.

Рис. 17.13. Внутренняя структура функциональных блоков транспьютера Т800