МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНЖЕНЕРНО-ФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ НИВЕРСИТЕТ)
Факультет кибернетики лекции
по курсу:
Микропроцессорные сисемы и устройства
Преподаватель Рыбаков А.А.
Вопросы к экзамену по курсу "мпСиУ"
Характеристики и типы МП. Трех шинная структура МПС, шины адреса, данных, шины управления. Общая характеристика современных однокристальных МП.
Временная диаграмма цикла магистрали процессора. Переменный цикл шины. Состояние ожидания..
Регистровая структура 32-разрядного МП: регистры общего назначения, сегментные регистры, регистр флагов, регистр указателя команд, специальные регистры. Три группы флагов.
Структура логического адреса в сегментированном ЛАП. Понятие селектора, дескриптора сегмента, смещения. Структура дескриптора.
Таблицы, регистры и КЭШ-память дескрипторов. Трансляция логического адреса в физический в сегментированном ЛАП.
Вычисление процессором смещения. Структура кода команды..
Виртуальная память. Страничное ЛАП. Понятие линейного адреса, таблицы страниц, каталога таблиц страниц.
Структура элемента таблицы страниц. Трансляция линейного адреса в физический при страничной организации памяти.
Понятие задачи, виртуального процессора. Сегмент состояния задачи (TSS), дескриптор TSS, регистр задачи, дескриптор шлюза задачи.
Смена задачи в многозадачном режиме.
Виды защиты. Уровни привилегий. Привилегированные команды.(Б).
Защита сегментов.(Б).
Структура ЦП на основе однокристального МП. Формирование сигналов ШД, ША, основных сигналов ШУ. Подключение ПЗУ к системной магистрали.(Б).
Прерывания и исключения в МПС. Требования к программе обработки прерываний и исключений. Тип, вектор прерываний. Таблица векторов прерываний. Таблица дескрипторов прерываний. Понятие шлюза (Б).
Организация системы приоритетов внешних прерываний. Структура и алгоритмы работы КПП.(Б).
Включение КПП в структуру МПС.(Б).
Каскадное включение контроллеров приоритетных прерываний.(Б).
Функции контроллера динамической памяти. Взаимодействие контролера с МП и блоком динамической памяти.
Контроллер двухканальной ассоциативной КЭШ-памяти. Каталог КЭШ-памяти.
Режим прямого доступа к памяти в МПС. Принцип организации.
Структура контроллера ПДП.
Подключение контроллера ПДП к МП и основной памяти.
Алгоритм работы контроллера ПДП.
Основные особенности RISC-архитектуры.
Простейшая организация конвейера и оценка его производительности.
Понятие конфликта в конвейерной обработке. Типы конфликтов. Структурные конфликты и способы их устранения.
Конфликты по данным и механизмы их обходов. Классификация конфликтов по данным.
Конфликты по данным, приводящие к блокировке конвейера. Устранение конфликтов на этапе компиляции.
Конфликты по управлению. Методы уменьшения их влияния. Статическое прогнозирование
Особенности выполнения многотактных команд в конвейерном режиме. Конвейеризация ступени выполнения. Конфликты в длинных конвейерах.
Структура RISC МП: блок команд, исполнительные блоки, блок управления памятью, КЭШ-память, блок памяти, системный интерфейс.
MESI-дигpамма работы кэш-памяти в мультипроцессорных системах.
Зависимости и конфликты. Виды зависимостей и обусловленные ими конфликты.
Динамическая оптимизация с централизованной схемой обнаружения конфликтов.
Динамическое прогнозирование условных переходов: однобитовые и двух битовые схемы.
Назначение, обобщенная структура однокристального МК.
Структура памяти программ и данных в МК.
Подключение внешней памяти программ и данных.
Блок таймеp-счетчиков однокристального МК. Назначение, режимы работы.
Система прерываний однокристального МК. Источники прерываний, уровни приоритета, маскирование.