2.2.8. Основные алгоритмы функционирования

В процессе выполнения курсового проекта должны быть разработаны основные алгоритмы функционирования процессора, а именно:

-  обобщенный алгоритм функционирования системы;

-  алгоритмы функционирования отдельных подсистем (процессоров);

-  алгоритмы взаимодействия отдельных подсистем (процессоров).

Разработка обобщенного алгоритма предполагает выделение отдельных фаз выполнения. Например, возможно выделение следующих фаз выполнения команды:

1) IF-выборка команды из кэш-памяти команд;

2) RD-выборка данных из регистровой памяти (при этом одновременно дешифрируется код операции);

3) ALU-выполнение операции в АЛУ;

4) MEM-запись результата в кэш-память данных;

5) WB-запись в РОН результата выполнения операции.

Использование подобного конвейера команд позволяет в ряде случаев заканчивать выполнение команды в каждом такте.

Для вариантов, предусматривающих разработку процессора с традиционной архитектурой, необходимо разработать основные механизмы работы с виртуальной памятью.

2.2.9. Алгоритмы выполнения отдельных операций

Необходимо подробно рассмотреть структуру и основные алгоритмы функционирования исполнительной подсистемы.

В командах ветвления используется механизм отложенного условного перехода. Данный механизм предполагает, что при появлении команды перехода выполняется “по инерции” одна команда, которая располагается в программе непосредственно за командой перехода.

При реализации команд работы с подпрограммами возможно либо использование стека, расположенного в оперативной памяти, либо запоминание адреса возврата в одном из РОН.

В системе команд необходимо предусмотреть команды программного прерывания, при выполнении которых следует запоминать наряду с адресом возврата состояние регистра флажков.

2.2.10. Разработка алгоритмов выполнения основных операций на шине

Требуется разработать алгоритмы выполнения основных операций на шине:

- чтение данных;

- запись данных;

- прерывание;

- ввод, вывод;

- захват шины.

При работе с кэш-памятью обмен данными между ней и основной памятью осуществляется в режиме передачи блоков данных.

В пояснительной записке следует привести временные диаграммы работы шины.

3. Разработка программной модели

3.1. Общие требования к модели

Созданное приложение должно обеспечивать реализацию следующих функций:

- покомандное выполнение программ, написанных на языке ассемблера и размещенных во внешних файлах;

- отображение состояний всех программно доступных регистров и ячеек памяти;

- наличие help файлов.

- на созданное приложение должна быть разработана документация, состав которой будет перечислен ниже.

3.2. Язык и среда разработки

Приложение реализуется на языке Java или С++ в соответствии с вариантом задания. Среда разработки определяется студентом и согласуется с преподавателем.

3.3. Состав разрабатываемой документации

По результатам проектирования представляется следующая документация:

- описание программы (ГОСТ 19.402—78), в котором содержатся сведения о логической структуре и функционировании ПК;

- руководство системного программиста (ГОСТ 19.503-79), включающее сведения для проверки, обеспечения функционирования и настройки программ на условия конкретного приложения;

- руководство оператора (ГОСТ 19.505-79), включающее сведения, необходимые для обеспечения процедуры общения оператора с ЭВМ в процессе выполнения (работы) ПК;

- программа и методика испытаний (ГОСТ 19.301-79), содержащая требования, подлежащие проверке при испытании ПО, а также порядок и методы их контроля.

Структура и оформление описания программы устанавливаются в соответствии с ГОСТ 19.105—78. Оно должно содержать следующие разделы:

- общие сведения;

- функциональное назначение;

- описание логической структуры;

- используемые технические средства;

- вызов и загрузка;

- входные данные;

- выходные данные.

Структура и оформление руководства системного пользователя устанавливаются в соответствии с ГОСТ 19.105—78. Оно должно содержать следующие разделы:

- общие сведения о программе;

- структура программы;

- настройка программы;

- проверка программы;

- дополнительные возможности;

- сообщения системному программисту.

Структура и оформление руководства оператора устанавливаются в соответствии с ГОСТ 19.105—78. Оно должно содержать следующие разделы:

- назначение программы;

- условия выполнения;

- программы; описание задачи;

- входные и выходные данные;

- выполнение программы;

- проверка программы;

- сообщения оператору.

Основная часть программы и методики испытаний должна соответствовать ГОСТ 19.301 и содержать следующие разделы:

- объект испытаний;

- цель испытаний;

- требования к программе;

- требования к программной документации;

- средства и порядок испытаний;

- методы испытаний.