6. Cisc-процессоры семейства 80х86. Блок выборки и декорирования команд (бвдк), очередь команд. Взаимодействие бвдк, iu,fpu.

Блок выборки/декодирования

Блок выборки/декодирования читает поток команд из кэша команд L1 и декодирует их в серию микрокода (“micro-ops”). Этот поток микрокода (остается в порядке поступления команд) посылается в накопитель команд.

Блок выборки команд выбирает одну 32-байтную кэш линию из кэша команд. Он отмечает начало и конец команд в кэш линии и передает 16 выровненых байт в декодер.

Блок выборки команд вычисляет командный указатель, базируемый на входных данных буфера возможных переходов, статуса исключения/прерывания и индикатора промаха в прогнозирование перехода из блока целого выполнения. Наиболее важная часть этого процеса это предсказание переходов выполняемая буфером возможных переходов. Используя расширенный алгоритм Йеха (Yeh algorithm), буфер возможных переходов на 512 адресов просматривает намного команд вперед от значения счетчика команд в момент изъятия. Внутри этого набора команд может быть несколько ветвлений, вызовов процедур и возвратов из них, и все они должны быть правильно предсказаны.

Декодер команд содержит три параллельных декодера: два декодера простых команд и один декодер сложных команд. Каждый декодер преобразовует команду в одну или несколько трехместных микро - операций (на каждый микрокод два логических источника и один логический результат). Микрокод это элементарная инструкция которая выполняется шестью процессорными блоками параллельного выполнения.

Многие команды преобразовываются декодером простых команд непосредственно в одну микро - операцию. Более сложные команды преобразовываются в последовательность предварительно запрограммированных микро - операций полученных из генератора микрокода. Декодер команд также обрабатывает командные префиксы и операции циклов. Декодер команд может генерировать до шести микро - операций за один такт (одну для каждого простого декодера и четыре для сложного декодера команд).

Набор регистров IA может вызывать прекращение работы из-за регистровой зависимости. Для решения этой проблемы, в процессор введены 40 внутренних регистров общего назначения, которые используются при вычислениях. Эти регистры могут содержать целые значения и значения с плавающей точкой. Для назначения внутренних регистров, поставленные в очередь микро - операции из декодера команд посылаются в таблицу псевдонимов регистров, где логические регистры IA преобразуется в внутренние ссылки на физические регистры.

На последнем шаге процесса декодирования, распределитель в таблице псевдонимов регистров добавляет бит статуса и флаги к микрокоду (готовит для нестандартного выполнения) и посылает результирующую микро - операцию в накопитель команд.

59