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32位嵌入式CPU中系统控制协处理器的设计与实现【火狐体育APP】

2021-09-21 

本文摘要:IPS系统架构中的控制系统协处理器全名CP0,它获得指令长期继续执行需要的自然环境,进行出现异常/终断处置、高速缓存铺满、声响详细地址转换、操作者方式转换等操作者。

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IPS系统架构中的控制系统协处理器全名CP0,它获得指令长期继续执行需要的自然环境,进行出现异常/终断处置、高速缓存铺满、声响详细地址转换、操作者方式转换等操作者。单单从硬件配置的视角来讲,控制系统协处理器对指令集的具有就相当于电脑操作系统对应用软件的具有一样。

  出现异常处置  CPU经营全过程中常常务必终断长期继续执行的指令步骤,调用函数去继续执行一段相近的指令段,然后再作彻底恢复本来的指令编码序列。MIPS系统架构中称作那样的全过程为出现异常(Exception)。

全部的出现异常都应用统一的体制处置。  针对异常现象,务必采行下列3层面的对策:  1)出现异常检验:CPU务必立即检验出有哪一个构件再度发生什么事出现异常;一般而言,出现异常检验由每个控制模块进行,如加法堵塞由加法器在计算全过程中造成,并在适度的水流段被控制系统协处理器CP0载入。因而这些作用不属于CP0的设计方案范畴。

  2)出现异常处置:CPU依照优先随意选择哪一个出现异常被处置,并进行适度的前后文变换(ContextSwitch),为转到出现异常服务项目汇编程序保证准备,保证 与这种出现异常相匹配的系统服务被继续执行,而且必须从终断处彻底恢复本来的指令继续执行当场。  3)出现异常服务项目:继续执行出现异常服务项目汇编程序,这一部  分关键由手机软件(电脑操作系统)来顺利完成。  对出现异常处置体制的回绝  与传统式的出现异常/终断处置体制相比,在MIPS4k高清c系统架构下的出现异常处置务必特别是在充分考虑3个要素。

  生产流水线的区别  本设计方案应用五段流水线设计,即每条指令的继续执行一般都历经IF(取指)、DE(指令译码器)、EX(指令继续执行)、MEM(访谈储存器)和WB(数据信息写成返R.F.)五个流程。由于指令姿势被分拆,因此 出现异常源也被分拆到每个生产流水线段。比如:加法堵塞出现异常不可以在EX被检验到。

  精确出现异常处置体制  精确出现异常处置是所说在再次出现出现异常时,代表着对再次出现出现异常的指令或其后边的指令进行出现异常处置;而其前边的指令要保证 必须长期完成。说白了精确,就是指遭受出现异常处置危害的仅有造成出现异常标准的哪条指令,全部在这以前的指令在出现异常被处置前都将被继续执行顺利完成。

出现异常处置完成后仍将从再次出现出现异常的指令刚开始继续执行。  操作者方式变换  针对多进程电脑操作系统,至少要区别二种过程:有权利的电脑操作系统关键过程和一般程序流程的客户过程。当CPU检验到出现异常再次出现时,指令继续执行的长期次序不容易被终止,CPU转到关键方式。

当出现异常服务项目汇编程序继续执行完后后,CPU从中断点中彻底恢复当场,继续执行原指令编码序列。  出现异常处置生产流水线  依据上述剖析能够确定,硬件配置出现异常处置生产流水线的关键每日任务有3个:重做适度的CP0寄存器,即写成CP0寄存器;存留再次出现出现异常的指令详细地址,或当出现异常指令在推迟槽时,存留引起推迟槽的调用函数指令详细地址;随意选择出现异常服务项目汇编程序的通道详细地址。  CP0寄存器纪录了CPU当今的情况,因而,对CP0寄存器的写成便是对CPU情况的变化,务必进行苛刻的操控。

并且对寄存器的写成是危害关键线路的关键要素。因而文中关键论述对CP0寄存器写成操作者的设计方案。


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