А
натолій
МЕЛЬНИК
УДК 004.2 ББК 32.973 М 48
Рецензенти: В. В. Божидарнік, доктор технічних наук, професор, ректор Луцького
державного технічного університету;
С. С. Забара, доктор технічних наук, професор, декан факультету комп’ютерних технологій Міжнародного університету розвитку людини
М-т т ))
Україна ;
В. П. Тарасенко, доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри спеціалізованих комп’ютерних систем Національного технічного університету України “Київський політехнічний інститут”.
Гриф надано Міністерством освіти і науки України, лист № 14/18-Г222 від 28.01,2008р.
Підручних охоплює весь комплекс питань, пов'язаних з теорією, принципами та методами побудови та організації функціонування комп'ютерів. Розкриті питання представлення команд та даних в комп’ютері, алгоритми виконання операцій обробки даних та принципи побудови арифметико-логічного пристрою. Описана апруктура й організація роботи комп'ютера з простою та складною системою команд, суперконвеєрного, суперскалярного, векторного та з довгим форматом команди. Розглянуті конфлікти в конвеєрі команд і методи їх усунення, структура та організація роботи пристрою керування. Наведена структура пам'яті комп'ютера, організація взаємодії між її рівнями, сегментна організація пам'яті й питання її захисту. Дане пояснення способів розпізнавання пристроїв введення-виведення та організація їх роботи. Розглянуті питання подальшого підвищення продуктивності комп'ютера та шляхи створення паралельних комп'ютерних систем.
Підручник призначений для студентів вищих навчальних закладів України. Він також може бути корисним для викладачів, фахівців в області комп'ютерних та інформаційних технологій.
©
ISBN 978-966-361-264-5
Мельник А. О,, 2008
ЗМІСТ
7Тередлм&сі/ 6
Розділ 1 11
Скушений коми/ кжер. 11
ОсШІ&іІПШіШШГШу 11
зо 24
7.4. Типи сучасних комп'ютерів 28
1.5. Предмет та порядок розгляду матеріалу даної книги 45
1.6. Підсумок розділу 59
7.7. Література для подальшого читання 62
1.8. Література до розділу І 63
1.9. Питання до розділу I 66
Розділ 2 73
Щіедїтаіїкеншдхтих' І^ктт/ютері 73
2Л. Позиційні системи числення 75
2.2. Двійкові, еісімкові та шістнадцяткоеі числа 80
2.3. Переведення чисел із системи числення з основою к у десяткову систему 93
2.4. Переведення чисел із десяткової системи у систему числення з основою к 97
2.5. Представлення чисел зі знаком 103
2.6. Формати даних 106
2.7. Короткий зміст розділу 121
2.8. Література для подальшого читання 121
2.9. Література до розділу 2 122
2.10. Питання do розділу 2 122
2.11. Задачі до розділу 2 123
і програм & кашь’мтері 126
3.1. Кодування та виконання команд в комп’ютері 126
3.2. Типи операцій та команд 132
3.3. Формати команд комп’ютера 148
3.4. Способи адресації операндів 153
3.5. Приклади форматів команд 203
3.6. Вплив технологи компілювання на систему команд комп’ютера 122
3.7. Архітектура системи команд комп'ютера 123
3.8. Короткий зміст розділу 128
• 3.9. Література для подальшого читання 129
3.10. Література до розділу З 129
3.11. Питання do розділу 3 131
4.1. Процесор комп'ютера із складною системою команд 133
4.2. Процесор комп'ютера з простою системою команд 140
4.3. Суперконвеєрні процесори 185
4.4. Суперскалярні процесори 186
4.5. Процесор векторного комп'ютера 188
4.6. Класифікація архітектури комп'ютера за рівнем суміщення опрацювання команд та даних 191
4.7. Короткий зміст розділу 192
4.8. Література для подальшого читання 193
4.9. Література do розділу 4 193
4.10. Питання до розділу 4 193
Заші&іатш' кшіфліктам & кші&еєрі шмащу 195
5.1. Структурні конфлікти 195
5.2. Конфлікти за даними 199
5.3. Конфлікти керування 206
Розділ 6 234
а£ра&ш/данш> 234
і £ 247
Ri = 2(RH - p,Y), 255
А, = №, + А)/2, 259
Розділ 7 273
сЛрифметшму лтішшйу пристрій/ 273
{аду,8Д}. 403
Розділ 9 643
*Б-аяатарііне&а> пам’ят& комп/мтера/ 643
Н) Н) ж 668
^СЄ 693
Розділ 10 709
*йЯВ£?г(.. 764
0@ 810
(Архітектура комп’ютера/ 841
Розділ 8.
7Тередлм&сі/ 6
Розділ 1 11
Скушений коми/ кжер. 11
ОсШІ&іІПШіШШГШу 11
зо 24
7.4. Типи сучасних комп'ютерів 28
1.5. Предмет та порядок розгляду матеріалу даної книги 45
1.6. Підсумок розділу 59
7.7. Література для подальшого читання 62
1.8. Література до розділу І 63
1.9. Питання до розділу I 66
Розділ 2 73
Щіедїтаіїкеншдхтих' І^ктт/ютері 73
2Л. Позиційні системи числення 75
2.2. Двійкові, еісімкові та шістнадцяткоеі числа 80
2.3. Переведення чисел із системи числення з основою к у десяткову систему 93
2.4. Переведення чисел із десяткової системи у систему числення з основою к 97
2.5. Представлення чисел зі знаком 103
2.6. Формати даних 106
2.7. Короткий зміст розділу 121
2.8. Література для подальшого читання 121
2.9. Література до розділу 2 122
2.10. Питання do розділу 2 122
2.11. Задачі до розділу 2 123
і програм & кашь’мтері 126
3.1. Кодування та виконання команд в комп’ютері 126
3.2. Типи операцій та команд 132
3.3. Формати команд комп’ютера 148
3.4. Способи адресації операндів 153
3.5. Приклади форматів команд 203
3.6. Вплив технологи компілювання на систему команд комп’ютера 122
3.7. Архітектура системи команд комп'ютера 123
3.8. Короткий зміст розділу 128
• 3.9. Література для подальшого читання 129
3.10. Література до розділу З 129
3.11. Питання do розділу 3 131
4.1. Процесор комп'ютера із складною системою команд 133
4.2. Процесор комп'ютера з простою системою команд 140
4.3. Суперконвеєрні процесори 185
4.4. Суперскалярні процесори 186
4.5. Процесор векторного комп'ютера 188
4.6. Класифікація архітектури комп'ютера за рівнем суміщення опрацювання команд та даних 191