- •Основные классы вычислительных машин и их сравнительная характеристика.
- •Принципы работы вычислительных машин. Принципы фон-неймановской концепции вычислительной машины.
- •Структура фон-неймановской вычислительной машины.
- •Структуры вычислительных машин: с непосредственными связями, на основе шины.
- •Принципы построения микропроцессорных систем.
- •Определение микро-эвм. Классификация микро-эвм. Основные технические характеристики пэвм.
- •Обобщенная структурная схема микро-эвм, модульность конструкции микро-эвм.
- •Структуры микро-эвм с изолированными и мультиплексированными шинами. Системная магистраль микро-эвм.
- •Системная магистраль микро-эвм. Интерфейсы микро-эвм. Назначение контроллеров и адаптеров периферийных устройств.
- •Назначение и функции мп. Основные технические характеристики мп.
- •Классификация мп.
- •Архитектура микропроцессора: архитектура со сложной системой команд (cisc-процессоры), архитектура с упрощенной системой команд (risc-процессоры). Неймановская и гарвардская архитектуры
- •Обобщенная структурная схема однокристального мп.
- •Алу мп. Назначение, функции, основные технические характеристики.
- •Устройство управления мп. Понятия микропрограмм, микрокоманд и микроопераций.
- •Понятие о системе команд микропроцессоров. Основные группы команд.
- •Способы адресации операндов в микропроцессорах
- •Модуль процессора микропроцессорной системы. Состав модуля – операционный блок, блок управления, интерфейсный блок. Выполняемые функции
- •Программно-доступные регистры микропроцессора
- •Сегментные регистры (cs, ds, ss, es),
- •Регистр адреса командIp,
- •Регистр флагов f.
- •Регистр флагов (признаков) мп
- •Сегментная организация памяти мп. Сегментные регистры и сегменты.
- •Общие сведения о системе прерываний мп.
- •Классификация типов прерываний мп. Механизм обработки прерываний.
- •Аппаратные прерывания
- •Программные прерывания
- •Исключительные ситуации
- •Регистровая структура 32-разрядного мп.
- •Типы данных 32-разрядных мп.
- •Отличительные особенности архитектуры 32-разрядного мп.
- •Структура микропроцессорной системы и основные режимы ее работы – выполнение основной программы, обслуживание прерываний, прямой доступ к памяти
- •Иерархическая организация памяти микро-эвм.
- •Система ввода-вывода микроЭвм. Общие принципы построения систем ввода-вывода. Организация обмена информацией с периферийными устройствами
Программные прерывания
Программные прерывания не привязаны к конкретным аппаратным ресурсам и обычно рассматриваются как вызовы подпрограмм.
Пользовательские прерывания – это обычные процедуры, которые вызывает текущая программа для выполнения предусмотренных в ней стандартных подпрограмм. При многопрограммной работе микропроцессора пользовательские прерывания устанавливаются для указания приоритета выполнения прикладных программ.
Одно из главных назначений BIOS-прерываний – обеспечение доступа к аппаратуре микроЭВМ со стороны операционной системы и программ пользователя. BIOS является компонентом микроЭВМ и выполняет следующие функции:
инициализация микроЭВМ, т.е. приведение в исходное состояние всех элементов микроЭВМ при включении питания,
тестирование, т.е. проверка комплектности и работоспособности аппаратных и программных ресурсов микроЭВМ,
инициализация операционной системы, обработка программных и аппаратных прерываний, выполняющих служебные процедуры и операции с внешними устройствами,
управление устройствами ввода-вывода микроЭВМ.
DOS-прерывания обеспечивают доступ программ пользователя к системным ресурсам. Прерывания DOS часто называют прерываниями верхнего уровня, так как в этих прерываниях меньше учитываются технические особенности элементов микроЭВМ.
Исключительные ситуации
Исключительные ситуации, генерируемые микропроцессором, возникают в процессе и по результатам выполнения команд. Исключительные ситуации условно разделены на три типа в зависимости от того, чем они были вызваны и поддерживается ли рестарт вызвавшей их команды.
Ошибки представляют собой исключительные ситуации, которые обнаруживаются и обслуживаются после выборки до выполнения ошибочной команды. Чаще всего при возникновении ошибки возможен рестарт данной команды. Пример ошибки: обращение по адресу, находящемуся в отсутствующей в оперативной памяти странице.
Ловушки представляют собой исключительные ситуации, о которых сообщается сразу после выполнения команды, послужившей причиной возникновения данной исключительной ситуации.
Аварийные завершения - исключительные ситуации, которые возникают при невозможности точно обнаружить источник ошибки и используются при обнаружении крупных ошибок и технических неисправностей. Технические прерывания (или прерывания от схем контроля) возникают при появлении отказов и сбоев в работе технических средств микроЭВМ. Большинство технических прерываний не маскируется, т.е. они разрешаются всегда. При их возникновении даже не запрашивается причина прерывания, а, по-возможности, спасаются важные промежуточные результаты – записываются в безопасное место, на винчестер, например.
При появлении запроса на прерывание микропроцессор, после завершения выполнения текущей команды программы, анализирует допустимость (разрешенность и приоритетность) данного вида прерывания. Если прерывание разрешено, микропроцессор выполняет следующие действия: 1) запоминание в стековой памяти текущего состояния регистров микропроцессора, 2) выполнение подпрограммы обработки прерывания, 3) восстановление состояния регистров микропроцессора и возврат к выполнению прерванной программы.