Билет №5

1/Структура центрального процессора.

Архитектура процессора отражает основные принципы внутренней организации и взаимодействия составляющих его компонентов. В основе работы современных CPU лежит все та же структура (или архитектура) процессора Intel 8086, использованного в первом персональном компьютере фирмы IBM. С тех пор многое поменялось, и каждое новое семейство процессоров имеет собственную микро-архитектуру, но в рамках архитектуры х86.

Основной элемент процессора — АЛУ (арифметическо-логическое устройство), который занимается вычислениями.

Для обеспечения быстрых вычислений нужна супербыстрая память, где будут храниться поступающие на обработку данные и команды, а также промежуточные результаты вычислений. Для этих целей служат внутренние регистры CPU и кэш-память на ядре процессора. Помещенные туда данные всегда “под рукой” у АЛУ. Чтобы знать, что делать с этими данными АЛУ получает команды, иначе называемые инструкциями, извлекает их из внешней памяти через внешнюю шишу(?). Полученные команды распознаются дешифратором, который преобразует их и либо сразу отправляет АЛУ, либо, в случае занятости последнего, направляет на временное хранение в супербыструю регистровую память. Счетчик команд следит за очередностью исполняемых команд. Так упрощенно можно представить алгоритм работы процессора архитектуры х86.

КЭШ-ПАМЯТЬ

Это, как известно, массив высокоскоростной памяти, располагаемый на кристалле процессора. Кэш-память увеличивает общую производительность, поскольку позволяет уменьшить время выборки наиболее часто используемых команд и данных. Кэш делится на два массива, или уровня, разного объема и быстродействия. Более быстрый, но меньшего объема кэш первого уровня обозначается как L1; несколько более медленный, но значительно более емкий кэш второго уровня — L2. Увеличение объема кэш-памяти — привлекательный способ повышения общей производительности CPU. Однако ничто не проходит даром: увеличенный кэш потребляет больше энергии и занимает дополнительную площадь на процессорном кристалле, что не всегда приемлемо, особенно в ноутбуках.

2/Графические и текстовые режимы видеоадаптеров

В графическом режиме имеется возможность индивидуального управления свечением каждой точки экрана монитора независимо от состояния остальных. Этот режим обозначается как Gr(Graphics) или АРА(All Points Addressable – все точки адресуемы). В графическом режиме каждой точки экрана – пикселу- соответствует ячейка специальной памяти, которая сканируется схемами адаптера синхронно с движением луча монитора. Точнее было бы сказать наоборот – физически движение луча вторично, так как монитор можно и не подключать, а графический адаптер все равно будет сканировать память, но логически вся конструкция строится, исходя именно из поведения монитора. Эта постоянно циклически сканируемая ( с кадровой частотой) память называется видеопамятью (Video Memory), или VRAM(Video RAM) . Количество бит видео памяти, отводимое на каждый пиксел, определяет возможное число состояний пиксела – цветов, градаций яркости или иных атрибутов (например, мерцание). Так, при одном бите на пиксел возможны лишь два состояния – светится или не светится. Два бита на пиксел на адаптерах CGA – можно было иметь одновременно 4 цвета на экране. 4 бита на пиксел(16 цветов), обеспечиваемые адаптером EGA.256 цветов (8 б на пиксел) на адаптерах VGA

В режиме High Color (15 бит –: 3268 цветов или 16 бит – 65 536 цветов), True Color -24бит * 16,7миллиона цветов.