3. Die Code-Morphing-Software - TU Bergakademie Freiberg

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In Abbildung 7 ist zum Vergleich das Hardwaredesign des TM3120 dargestellt. In den wesentlichen Komponenten besteht kein Unterschied zum größeren Modell. Das Bild dient der Vollständigkeit. Die erkennbaren Unterschiede sind der geringere Cache, die fehlende DDR-SDRAM Unterstützung sowie das fehlende LongRun Power Management Interface. [4] Abbildung 7: Hardwaredesign TM3120 10
3. Die Code-Morphing-Software (CMS) 3.1 Einleitung Das Herz des Crusoe Prozessors liegt in der Code-Morphing-Software. Sie stellt einen dynamischen Übersetzer dar, welcher Instruktionen einer fremden Architektur in die Eigene übersetzt. Die Software ist in einem 512KB Flash-ROM Speicher abgelegt und wird beim Booten in den Hauptspeicher expandiert, wo sie 2MB Speicherplatz belegt. Sie stellt die einzige für den VLIW-Kern geschriebene Software dar. Im Wesentlichen wird sie für die Übersetzung von x86 Instruktionen verwendet, wobei jedoch die Übersetzung anderer Architekturen ebenso denkbar ist (Übersetzen von Java Byte Code wurde bereits demonstriert). Zur Unterstützung stehen ihr 4-14MB Translation Cache zur Verfügung, welche vom Hauptspeicher des PCs abgezweigt werden. Mit diesem System ist es möglich veränderte Architekturen durch ein Flash Update auf dem Prozessor lauffähig zu machen. Ebenso können eventuelle Fehler der Architektur behoben werden. [1], [4], [6], [7] 3.2 Befehlsverarbeitung Um den Übersetzungsvorgang näher zu betrachten, ist es zunächst notwendig die VLIW Befehle näher zu untersuchen. Sie haben eine Bandbreite von 64Bit beziehungsweise 128Bit und umfassen damit zwei oder vier einzelnen Befehle, welche von Transmeta als Atome bezeichnet werden. Die Bündel dieser Befehle werden Moleküle genannt. Alle Atome innerhalb eines solchen Moleküls werden parallel ausgeführt. Voraussetzung dafür ist, dass die entsprechende Anzahl an Funktionseinheiten vorhanden ist. [1] 512kByte FlashROM CMS Decompress 2 MBytes of Crusoe Code 14 MByte of Crusoe data Abbildung 8: CMS - Startup 8 KB Crusoe Local Ins Mem 8 KB Crusoe Local Data Mem Durch diese Einschränkung bleiben insgesamt sechs Molekülvarianten übrig, welche in Abbildung 9 dargestellt sind. Es gibt zwei Moleküle mit vier Atomen und vier Moleküle mit jeweils zwei Atomen. Spezielle Bits ermöglichen die Unterscheidung der einzelnen Moleküle und damit die richtige Verteilung auf die einzelnen Funktionseinheiten. Alle Moleküle enthalten ein sogenanntes Commit Flag, dessen Bedeutung in der Ausnahmebehandlung liegt. [4] 11
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