#алу — Public Fediverse posts
Live and recent posts from across the Fediverse tagged #алу, aggregated by home.social.
-
[Перевод] Как компьютер Spacelab считал без микропроцессора: реверс-инжиниринг платы из 1980-х
Сегодня процессор легко воспринимать как чёрный ящик: дал команду — получил результат. Но у компьютеров до эпохи микропроцессоров эта логика была буквально разложена по платам, микросхемам и дорожкам. В статье разбираем одну из плат ALU/регистров компьютера Mitra 125 MS, который работал в лаборатории Spacelab на борту Space Shuttle: как из TTL-логики собирали арифметику, зачем 16-битной машине понадобилось 32-битное АЛУ и что можно понять о космическом компьютере 1980-х, прозванивая его схему вручную. Внутрь Spacelab
https://habr.com/ru/companies/otus/articles/1043084/
#Spacelab #Mitra_125_MS #реверсинжиниринг #АЛУ #74181 #TTLлогика #микрокод #космические_компьютеры #история_вычислительной_техники #миникомпьютер
-
[Перевод] Внутри ALU-чипа 74181: фотографии кристалла и реверс-инжиниринг
По учебникам цифровой логики легко представить, что ALU — это аккуратная схема из понятных вентилей. Но внутри реального TTL-чипа всё интереснее: странные многоэмиттерные транзисторы, компактные XOR-каскады, упреждающий перенос и топология кристалла, где каждый резистор занимает драгоценное место. В этой статье разбираем 74181 — культовый 4-битный ALU-чип 1970-х — по фотографиям кристалла и смотрим, как инженерные компромиссы превращаются в работающий процессорный блок. Заглянуть внутрь
https://habr.com/ru/articles/1041224/
#74181 #алу #ALU #TTLлогика #реверсинжиниринг #арифметикологическое_устройство #цифровая_логика #кристалл_микросхемы #биполярные_транзисторы #NPNтранзисторы
-
[Перевод] Внутри винтажной микросхемы АЛУ 74181: как она работает и почему устроена так странно
74181 выглядит как микросхема из эпохи, когда процессоры еще собирали из отдельных логических элементов, но разбираться в ней приходится почти как в современной оптимизации производительности: странные функции, запутанная схема, сигналы переноса и попытка выжать скорость из железа. На первый взгляд это просто винтажная TTL-магия с набором неожиданных операций, но за ней скрывается вполне строгая логика: все 16 булевых функций, арифметика через сложение с ними и упреждающий перенос, который позволял мини-компьютерам 1970-х считать быстрее. Разберем, почему 74181 устроена именно так и что ее внутренняя схема говорит о компромиссах в проектировании вычислительных устройств. Разобраться в 74181
https://habr.com/ru/companies/otus/articles/1032966/
#74181 #АЛУ #арифметикологическое_устройство #TTLмикросхема #булевы_функции #архитектура_процессоров #двоичное_сложение
-
[Перевод] Внутри АЛУ микропроцессора 8085
Арифметико-логическое устройство (АЛУ) — это фундаментальная часть любого компьютера, выполняющая операции сложения, вычитания и логические операции, однако принцип его работы для многих остаётся загадкой. Я провёл реверс-инжиниринг схемы АЛУ микропроцессора 8085 и в этой статье объясняю, как она устроена. АЛУ 8085 — это на удивление сложная схема, которая на первый взгляд выглядит как непонятное нагромождение логических элементов, но её можно понять, если не бояться немного углубиться в булеву логику. Разобрать АЛУ
https://habr.com/ru/companies/otus/articles/1026452/
#АЛУ #микропроцессор_8085 #реверсинжиниринг #арифметикологическое_устройство #булева_логика #битовый_перенос #схема_микропроцессора
-
[Перевод] Реверс-инжиниринг АЛУ процессора 8086 по фотографиям кристалла
Как устроено арифметико-логическое устройство процессора, если смотреть не на блок-схемы из учебников, а на сам кристалл? В этой статье — очередной захватывающий разбор АЛУ Intel 8086 через реверс-инжиниринг от Ken Shirriff: от фотографий кремния до понимания, как реализованы перенос, логические операции и сдвиги на уровне транзисторов. По ходу станет видно, какие инженерные компромиссы стояли за архитектурой и почему даже базовые операции в реальном железе устроены сложнее, чем кажется по спецификации. Вглубь процессора
https://habr.com/ru/companies/otus/articles/1023002/
#реверсинжиниринг #intel_8086 #алу #арифметикологическое_устройство #схемотехника #транзисторы_NMOS #микроархитектура #кремниевый_кристалл #мультиплексор
-
[Перевод] Внутри Intel 8086: как микрокод управляет АЛУ
Intel 8086 часто вспоминают как точку старта x86, но куда интереснее заглянуть внутрь и понять, как он «думает» на уровне железа. В этой статье разбираем, как микрокод не просто запускает операции, а фактически настраивает АЛУ: одна микроинструкция выбирает режим, следующая забирает результат, а между ними работает логика, которая склеивает поля микроинструкций с опкодом (включая загадочную XI‑подстановку). По пути – кристалл под микроскопом, PLA, LUT‑подобная конструкция АЛУ и те самые углы CISC, из‑за которых простых ответов тут не бывает. Внутри 8086
https://habr.com/ru/companies/otus/articles/994500/
#Intel_8086 #микрокод #АЛУ #управление_АЛУ #PLA #CISC #x86архитектура
-
[Перевод] Как работало АЛУ процессора Intel 8086
В 1978 году Intel представила процессор 8086 — революционный чип, приведший к созданию современной архитектуры x86. Однако в отличие от современных 64-битных процессоров, 8086 был 16-битным. Его арифметически-логическое устройство (АЛУ, ALU) работает с 16-битными значениями, выполняя арифметические операции (например, сложение и вычитание), а также логические операции, включающие побитовые AND, OR и XOR. АЛУ процессора 8086 — сложная часть чипа, выполняющая 28 операций 1 . В этом посте я расскажу об управляющих АЛУ схемах, генерирующих сигналы управления конкретных операций. Этот процесс сложнее, чем можно было бы ожидать. Во-первых, команда машинного кода приводит к исполнению множества команд микрокода. Использование АЛУ — это двухэтапный процесс: одна команда микрокода (микрокоманда) конфигурирует АЛУ под нужную операцию, а вторая микрокоманда получает результаты из АЛУ. Кроме того, на основании микрокоманды и команды машинного кода схема управления отправляет в АЛУ сигналы управления, переконфигурируя его под нужную операцию. Таким образом, эта схема становится источником «клея» между микрокомандами и АЛУ. На фотографии показан процессор 8086 под микроскопом. Я разметил основные функциональные блоки. Архитектурно чип разделён на блок интерфейса шины (Bus Interface Unit, BIU) в верхней части и блок исполнения (Execution Unit, EU) внизу. BIU занимается действиями с шиной и памятью, а также упреждающей выборкой команд, а EU исполняет команды. В правом нижнем углу находится ROM микрокода, хранящее микрокоманды. АЛУ (ALU) находится в левом нижнем углу; биты 7-0 расположены сверху, биты 15-8 — снизу, а между ними расположена схема флагов состояний. Темой этой статьи станет схема управления АЛУ, выделенная внизу красным цветом.
-
[Перевод] Абсурдно усложнённая схема регистров в Intel 80386
Фото кристалла i386 с обозначенным блоком регистров (полномасштабная версия фото доступна в оригинале статьи) Революционный Intel 80386 (1985 год) стал первым 32-битным процессором с архитектурой x86. Как и большинство процессоров, он содержит огромное число регистров, которые являются ключевой составляющей, обеспечивая сверхбыструю обработку данных в сравнении с основной памятью. К ним относятся регистры общего назначения, регистры индекса и селекторы сегментов, а также специальные регистры для управления памятью и разработки операционной системы. В этой статье я буду говорить о кремниевом кристалле i386 и объясню, как в нём организованы основные регистры.
https://habr.com/ru/companies/ruvds/articles/914144/
#ruvds_перевод #x86 #процессоры #intel_80386 #i386 #регистры #алу #старое_железо
-
[Перевод] Как я помог сыну собрать релейный калькулятор
Недавно мой старший сын решил собрать однобитный компьютер на дискретных транзисторах. Идея создания однобитного устройства может показаться дурацкой, но в данном случае речь идёт не о машине, имеющей всего две инструкции или ячейки памяти, а о размере «слова» арифметически-логического устройства (АЛУ). Малая ширина в битах позволяет получить более простую схему, но для пошаговой обработки требует использования операндов шире аппаратного лимита. Однобитные АЛУ можно назвать экстремальным решением, но они вполне имеют коммерческое применение, включая микроконтроллер MC14500B , выпущенный компанией Motorola в конце 70х. Но эта статья немного о другом. В традициях неизменных законов соперничества между братьями и сёстрами вскоре ко мне подошёл младший сын и попросил помочь ему собрать ещё более устаревшее устройство. После некоторого обсуждения мы выбрали в качестве такого устройства калькулятор на основе реле. Затем я получил дальнейшие инструкции: печатная плата должна быть старого образца в жёлтом цвете, и все реле должны быть прозрачными. Я изначально понимал, что мы не будем собирать схему исключительно на реле. Такая задача затянула бы реализацию проекта на месяцы. К тому же при цене прозрачных реле в $6 за единицу его общая стоимость оказалась бы слишком высока. И всё же я выяснил, что можно заставить реле выполнять реальные математические действия.