Tarkibi Soprotsessorlar

Matematik soprotsessor - markaziy protsessorning ko'rsatmalar to'plamini kengaytirish va uni integral modulga ega bo'lmagan protsessorlar uchun suzuvchi nuqta operatsion moduli funksionalligi bilan ta'minlash uchun protsessor.
Suzuvchi nuqta operatsiyalari moduli (yoki suzuvchi nuqta bilan; ingl. floating point unit (FPU)) — haqiqiy sonlar bo'yicha keng ko'lamli matematik operatsiyalarni bajarish uchun protsessorning bir qismi.
Haqiqiy sonlar va matematik operatsiyalar bilan ishlash uchun oddiy "butun" protsessorlar tegishli qo'llab-quvvatlash protseduralari va ularni bajarish uchun vaqt talab qiladi. Suzuvchi nuqta operatsiyalari moduli ular bilan ibtidoiy darajada ishlashni qo'llab-quvvatlaydi - haqiqiy sonni yuklash, tushirish (ixtisoslashtirilgan registrlarga / dan) yoki ular bo'yicha matematik operatsiya bitta buyruq bilan amalga oshiriladi, buning natijasida bunday operatsiyalar sezilarli darajada tezlashadi. erishilgan.
Tarkibi
1. Soprotsessorlar
1.1 x86 oilasining Intel protsessorlari
1.2 Uchinchi tomon x86 soprotsessorlari
1.3 Boshqa platformalar
2 FPU qurilmasi
2.1 Foydalanish xususiyatlari
2.2 Ma'lumotlar formatlari
2.3 Registrlar
2.4 Buyruqlar tizimi
Soprotsessorlar
x87-bu x86 protsessor arxitekturasining bir qismi bo'lgan matematik hisob-kitoblar bilan ishlash uchun maxsus ko'rsatmalar to'plami. U bu nomni oldi, chunki dastlabki individual matematik soprotsessor chiplari 87 bilan tugaydigan nomlarga ega edi. Protsessorning asosiy ko'rsatmalar to'plamining boshqa kengaytmalari singari, ushbu ko'rsatmalar ish dasturini yaratish uchun juda zarur emas, ammo apparat tomonidan amalga oshirilganda, umumiy matematik muammolar ular tezroq bajarishga imkon beradi. Masalan, X87 ko'rsatmalar to'plamida sinus yoki kosinus qiymatlarini hisoblash uchun buyruqlar mavjud.

X86 oilasining Intel Soprotsessorlari

X86 oilasining 8086/8088 dan 386 gacha bo'lgan protsessorlari uchun suzuvchi nuqta operatsiyalari moduli matematik soprotsessor deb nomlangan alohida chipga ajratilgan. Soprotsessorni kompyuter platasiga o'rnatish uchun alohida ulagich mavjud edi.
Soprotsessor to'liq protsessor emas, chunki u buning uchun zarur bo'lgan ko'plab operatsiyalarni qanday qilishni bilmaydi (masalan, dastur bilan qanday ishlashni va xotira manzillarini hisoblashni bilmaydi), bu faqat Markaziy protsessorning qo'shimchasi.
Xususan, x86-soprotsessorlarda qo'llaniladigan Markaziy protsessor va soprotsessorning o'zaro ta'sir sxemalaridan biri quyidagicha amalga oshiriladi:

• 
  Soprotsessor Markaziy protsessor avtobuslariga ulangan, shuningdek protsessorlarni bir-biri bilan sinxronlashtirish uchun bir nechta maxsus signallarga ega.
  
• 
  CPU buyruq kodlarining bir qismi soprotsessor uchun ajratilgan bo'lib, u boshqa buyruqlarni e'tiborsiz qoldirib, buyruqlar oqimini kuzatib boradi. Markaziy protsessor, aksincha, soprotsessor buyruqlarini e'tiborsiz qoldiradi, agar buyruq unga murojaat qilishni nazarda tutsa, faqat xotiradagi manzilni hisoblash bilan shug'ullanadi. Markaziy protsessor soxta o'qish tsiklini amalga oshiradi, bu esa protsessorga manzilni manzil avtobusidan hisoblash imkonini beradi. Agar soprotsessor xotiraga qo'shimcha kirishga muhtoj bo'lsa (natijalarni o'qish yoki yozish uchun), uni avtobus tutqichi orqali amalga oshiradi.
  
• 
  Buyruq va kerakli ma'lumotlarni olgandan so'ng, protsessor uni bajarishni boshlaydi. Soprotsessor buyruqni bajarayotganda, Markaziy protsessor dasturni soprotsessor hisob-kitoblari bilan parallel ravishda amalga oshiradi. Agar keyingi buyruq ham soprotsessor buyrug'i bo'lsa, protsessor to'xtaydi va soprotsessor oldingi buyruqni bajarishini kutadi.
  
• 
  Hisoblash tugaguniga qadar protsessorni majburan to'xtatib turadigan maxsus kutish buyrug'i (FWAIT) ham mavjud (agar dasturni davom ettirish uchun ularning natijalari zarur bo'lsa). Hozirgi vaqtda buyruq faqat suzuvchi nuqta bilan ishlashda istisnolarni qayta ishlash uchun ishlatiladi, protsessor va soprotsessorning ishlashi avtomatik ravishda sinxronlashtiriladi.
  

Intel486DX protsessoridan boshlab suzuvchi nuqta operatsiyalari moduli Markaziy protsessorga birlashtirildi va FPU deb nomlandi. Intel486SX liniyasida FPU moduli o'chirilgan (dastlab bu liniyaga nuqsonli FPU protsessorlari kiritilgan). Intel486SX protsessorlari uchun Intel487SX "soprotsessor" ham ishlab chiqarilgan, ammo aslida u Intel486DX protsessor bo'lgan va uni o'rnatishda Intel486SX protsessor o'chirilgan.
Integratsiyaga qaramay, i486 protsessorlaridagi FPU bir xil chipda ishlab chiqarilgan o'zgarmas soprotsessordir, bundan tashqari, i486 FPU sxemasi oldingi avlod 387dx soprotsessori bilan soat chastotasigacha (Markaziy protsessor chastotasidan ikki baravar kam) to'liq bir xil. FPU ning Markaziy protsessor bilan haqiqiy integratsiyasi faqat MMX modelining Pentium protsessorlarida boshlangan.