Kompiuteryje, kaip minėta iš principo gali būti dviejų tipų aritmetiniai- loginiai įtaisai:
Ø ALU (Arithmetic and Logic Unit – aritmetinis ir logikos įtaisas);
Ø FPU (Floating Point Unit – slankiojo kablelio operacijų įtaisas).
FPU - tai specializuota IMS , atliekanti sudėtingas aritmetines ir matematines oprecijas, duomenų slankaus kablelio formoje apdorojimą ir kt. Jis tai daro žymiai greičiau nei centrinis MP Dirbant su tekstų redaktoriais, matematinis procesorius nedidina duomenų apdorojimo spartos.
Tais atvejais, kai kompiuteris naudojamas inžinieriniams , matematiniams uždaviniams spręsti, kai vartotojas naudoja elektroninių lentelių taikomuosiuspaketus, matematinis procesorius duoda gana žymų efektą. Slankiojo kablelio skaičius standartiniam aritmetiniam procesoriaus įrengimui (ALU) apdoroti pernelyg sunku. Tiksliems skaičiavimams reikia milžiniško bitų skaičiaus. Sveikųjų skaičių skaičiavimai daug paprastesni ir visada teisingi. Štai kodėl naudojamas FPU – specialus skaičiavimo elementas, operuojantis įvairių bitų ilgių slankiojo kablelio skaičiais, priklausomai nuo reikiamo tikslumo. Slankiojo kablelio skaičiai gali būti iki 80 bitų ilgio, o įprasti sveikieji skaičiai – “tik” 32 bitų (leidžiama 4294 milijardai skirtingų skaičių). Taigi FPU yra skaičių triuškintojas, kuris sumažina ALU krūvį.
CPU ir FPU yra susieti tik išoriškai. Mikroprocesorius negali kreiptis į FPU registrus ir atvirkščiai. Duomenimis abu procesoriai apsikeičia tik per atmintinę, prie kurios jie abu turi priėjimą. Tačiau atmintinės adresavimo registrai yra tiktai mikroprocesoriuje Intel 8088, todėl koprocesorius operandų atmintinėje adresavimui naudojasi mikroprocesoriaus paslaugomis per komandą ESC.
Sistemoje be matematinio procesoriaus komanda ESC yra analogiška komandai NOP, tačiau yra ilgiau vykdoma. ESC komandos turi adresinę informaciją, kuri saugoma adresavimo baite, su poslinkiu arba be jo. Nors mikroprocesorius komandos ESC nevykdo ir traktuoja ją kaip NOP, tačiau apskaičiuoja vykdomąjį adresą ir kreipiasi i atmintinę duomenų skaitymui ir rašymui.
Taigi mikroproesorius apskaičiuoja operando atmintinėje adresą, o FPU atlieka likusią komandos dalį.
FPU nepakeičia nei vienos Intel 8088 komandos, o tiktai papildo komandų sistemą nauju tipu aritmetinėmis operacijomis.
Jis naudoja septynis duomenų tipus, iš kuriu šeši yra būdingi tik FPU, t.y., jų nėra CPU. Keturi koprocesoriaus duomenų formatai yra skirti darbui su sveikais skaičiais, vienas iš jų yra išplėstinis dešimtainis formatas. Likę trys formatai skirti veiksmams su realiais skaičiais atlikti.
Matematiniai procesoriai nuolat tobulinami. Pavyzdžiui procesorius “Intel 80386” neturėjo įmontuoto skaičiavimo įrenginio (FPU). Visus skaičiavimus atliko procesoriaus aritmetinis ir logikos įrenginys (ALU). Vartotojas galėjo nusipirkti atskirą FPU (“80387”), įstatomą į pagrindinės plokštės lizdą šalia CPU. Į “80486” jau buvo procesoriaus korpusą jau integruotas FPU.
Tobulindami šiuolaikinius procesorius projektuotojai ypatingą dėmesį skiria FPU darbu spartinti. Šalia įprastinių FPU funkcijų , šiuolaikinių procesorių FPU turi ir papildomas daugialypės terpės duomenų apdorojimo funkcijas. Jie realizuoja MMX, SSE, SSE1, SSSE2, SSE3 ir kitus naujus komandų rinkinius
Komentarų nėra:
Rašyti komentarą