ikemonn's blog

技術ネタをちょこちょこと

コンピュータアーキテクチャのエッセンス 7章

CPU:マイクロコード、保護、およびプロセッサモード

  • 実行モードは許可された処理や現在の特権レベルのような操作上のパラメタを決定する
  • 大抵のCPUには特権と保護において2つ以上のレベルがある
    • OSのためのもの
    • アプリケーションプログラムのためのもの
  • 内部の複雑さを少しでも解消するために、CPUは2つのレベルの抽象化の下に設計される
    • デジタル回路でマイクロコントローラーを実装する
    • マイクロコントローラーのためのマイクロコードを書くことでマクロ命令セットを実現する
  • マイクロコードには2つのクラスがある
    • 垂直型マイクロコード
      • RISCプロセッサに似ている
      • 1つのマクロ命令に対応する処理群から成り立つ
    • 水平型マイクロコード
      • 各ビットフィールドが機能ユニットに対応する命令から成り立つ
  • 最新のCPUは複数の機能ユニットにまたがる命令群をスケジューリングすることで、並列実行を拡張している

    • ある命令の結果が後続命令によって使われる場合を処理するために、CPUはスコアボード機構を用いる
  • 条件分岐にも上記の考えは拡張できる

    • それぞれの処理経路を並列評価し、条件がわかると選ばれない経路の値を破棄する

参考

コンピュータアーキテクチャのエッセンス (IT Architects Archiveシリーズ)

コンピュータアーキテクチャのエッセンス (IT Architects Archiveシリーズ)

  • 作者: ダグラス・E・カマー,Douglas E. Comer,鈴木貢,中條拓伯,仲谷栄伸,並木美太郎
  • 出版社/メーカー: 翔泳社
  • 発売日: 2007/06/01
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