Kontrol deposu - Control store

Bir kontrol deposu , CPU'nun mikro programını saklayan bir CPU'nun kontrol biriminin parçasıdır . Genellikle bir mikro sıralayıcı tarafından erişilir . İçeriği değiştirilemeyen bir denetim deposu uygulaması, Salt Okunur Bellek (ROM) veya Salt Okunur Depolama (ROS) olarak bilinir ; içeriği değiştirilebilen biri Yazılabilir Kontrol Deposu (WCS) olarak bilinir.

uygulama

Erken kullanım

Erken kontrol depoları, bir salt okunur bellek biçimi olan adres kod çözücüler aracılığıyla erişilen bir diyot dizisi olarak uygulandı. Bu gelenek , ilk olarak 1947'de tanımlanan MIT Whirlwind üzerindeki program zamanlama matrisine kadar uzanır . Modern VLSI işlemcileri , işlemciyi ve dahili sıralayıcıyı kontrol etmek için kullanılan ROM ve/veya PLA yapılarını oluşturmak için bunun yerine alan etkili transistör matrislerini kullanır. bir de microcoded uygulanması. IBM System / 360 : çeşitli teknikler kullanılır CCROS üzerinde (Kart Kondansatör Salt Okunur Bellek) Model 30 , TROS üzerinde (Trafo Salt Okunur Bellek) Model 40 ve BCROS Modelleri üzerinde (Kondansatör Salt Okunur Bellek Dengeli) 50 , 65 ve 67 .

Yazılabilir mağazalar

Bazı bilgisayarlar "yazılabilir mikro kod" kullanılarak oluşturuldu - mikro kodu ROM'da veya kablolu mantıkta depolamak yerine, mikro kod, yazılabilir kontrol deposu veya WCS adı verilen bir RAM'de depolandı . Böyle bir bilgisayara bazen Yazılabilir Komut Seti Bilgisayarı veya WISC denir . Bu makinelerin çoğu, WISC CPU/16 ve RTX 32P gibi deneysel laboratuvar prototipleriydi.

Orijinal System/360 modellerinde salt okunur kontrol deposu vardı, ancak daha sonra System/360, System/370 ve ardıl modeller mikro programlarının bir kısmını veya tamamını disketlerden veya diğer DASD'den ultra yüksek hızlı rastgele programlardan oluşan yazılabilir bir kontrol deposuna yükledi. -okuma -yazma belleğine erişin . System/370 mimarisi , Power On Reset'in ( POR ) bir parçası olarak konsoldan veya sıkı bir şekilde bağlanmış çok işlemcili bir kompleksteki başka bir işlemciden çağrılabilen İlk Mikroprogram Yükü ( IML veya IMPL ) adlı bir tesisi içeriyordu . Bu, IBM'in sahadaki mikro programlama kusurlarını kolayca onarmasına izin verdi. Kontrol deposunun çoğunluğu ROM'da depolandığında bile, bilgisayar satıcıları genellikle yazılabilir kontrol deposunu bir seçenek olarak satarak müşterilerin makinenin mikro programını özelleştirmelerine olanak tanır. Diğer satıcılar, örneğin IBM, öykünücü özellikleri ve donanım tanılamaları için mikro kodu çalıştırmak için WCS'yi kullanır.

Yazılabilir mikro kod kullanan diğer ticari makineler arasında Burroughs Small Systems (1970'ler ve 1980'ler), Lisp makinelerinde ve Xerox Star iş istasyonlarındaki Xerox işlemciler , DEC VAX 8800 ("Nautilus") ailesi ve Symbolics L- ve G-makineleri bulunur. (1980'ler). Bazı DEC PDP-10 makineleri, mikro kodlarını, tipik olarak açılışta başka bir ön uç CPU aracılığıyla yüklenen SRAM yongalarında (yaklaşık 80 bit genişlik x 2 Kword) depoladı. Daha birçok makine, bir seçenek olarak kullanıcı tarafından programlanabilen yazılabilir kontrol depoları sundu ( HP 2100 , DEC PDP-11/60 ve Varian Data Machines V-70 serisi mini bilgisayarlar dahil ). Mentec M11 ve Mentec M1 bir CPU ile-ilgili güç üzerine yüklenmiş, SRAM yongalar kendi mikro kod saklanır. Veri Genel Eclipse OG / 8000 ( "Kartal") Başka bir CPU geçiş güç yüklenen bir SRAM yazılabilir kontrol mağaza vardı.

WCS, mikro programı yamalama kolaylığı ve belirli donanım nesilleri için ROM'ların sağlayabileceğinden daha hızlı erişim dahil olmak üzere çeşitli avantajlar sundu. Kullanıcı tarafından programlanabilen WCS, kullanıcının makineyi belirli amaçlar için optimize etmesine izin verdi.

Bazı CPU tasarımları, komut setini CPU ( Rekursiv işlemci ve Imsys Cjip gibi ) veya bir FPGA ( yeniden yapılandırılabilir bilgi işlem ) içinde yazılabilir bir RAM veya FLASH olarak derler .

x86 mimari ailesindeki birçok Intel CPU, 1995'te Pentium Pro'dan başlayarak yazılabilir mikro koda sahiptir. Bu, tüm çipin değiştirilmesini gerektirmek yerine Intel Core 2 mikro kodundaki ve Intel Xeon mikro kodundaki hataların yazılımda düzeltilmesine olanak sağlamıştır. Bu tür düzeltmeler Linux, FreeBSD , Microsoft Windows veya anakart BIOS'u tarafından yüklenebilir .

Zamanlama, kilitleme ve bir yarış koşulundan kaçınma

Kontrol deposunun çıkışlarında genellikle bir kayıt vardır. Bir sonraki adresi belirlemek için sıralayıcıya geri dönen çıktılar, bir yarış koşulunun oluşmasını önlemek için bir tür kayıttan geçmek zorundadır . Çoğu tasarımda diğer tüm bitler de bir kayıttan geçer. Bunun nedeni, bir sonraki mikro talimatın yürütülmesi bir döngü geciktirilirse makinenin daha hızlı çalışmasıdır. Bu kayıt, bir boru hattı kaydı olarak bilinir. Çoğu zaman, bir sonraki mikro talimatın yürütülmesi, mevcut mikro döngünün sonuna kadar kararlı olmayacak olan mevcut mikro talimatın sonucuna bağlıdır. Her iki durumda da, kontrol deposunun tüm çıktılarının tek bir büyük kayıt defterine gittiği görülebilir. Tarihsel olarak, aynı çip üzerinde bu kayıt bitleriyle EPROM'ları satın almak mümkündü.

Sistemin çevrim zamanı olan saat hızını belirleyen saat sinyali , öncelikle bu register'ı izler.

Referanslar