- •Вопрос 1. Поколения архитектуры эвм. Основные характеристики
- •Вопрос 2. Области применения и типы эвм. Классификация по быстродействию и областям применения
- •Вопрос 3. Принципы архитектуры Фон-Неймана
- •Вопрос 4. Пользовательские регистры и регистры общего назначения
- •Вопрос 5. Пользовательские регистры и сегментные регистры
- •Вопрос 6. Основные характеристики памяти. Адресная, ассоциативная и стековая организация памяти
- •Вопрос 7. Ассоциативная организация памяти: регистровая косвенная адресация (базовая и индексная)
- •Вопрос 8. Ассоциативная организация памяти: регистровая косвенная адресация со смещением
- •Вопрос 9. Стековая память
- •Вопрос 10. Динамическая память. Статическая память
- •Вопрос 11. Режимы работы кэш-памяти
- •Вопрос 12. Структура эвм. Назначение и структура процессора
- •Вопрос 13. Системы команд. Классификация процессоров в соответствии с системой команд
- •Вопрос 14. Реальный режим процессора типа «Intel 8086». Сегмент, граница параграфа, смещение
- •Вопрос 15. Защищенный режим работы процессора. Таблицы дескрипторов
- •Вопрос 16. Виртуальный режим работы процессоров типа «Intel 8086»
- •Вопрос 17. Прерывания
- •Вопрос 18. Системы ввода-вывода
- •Уровни raid (Избыточный массив недорогих дисков).
- •Вопрос 19. Классификация процессоров. Cisc, risc, misc, vliw, Суперскалярные процессоры
- •Vliw (Very Long Instruction Word) – Микропроцессоры с длинным командным словом.
- •Суперскалярные процессоры.
- •!!! Вопрос 20. Особенности risc архитектуры (смотри вопрос 19)
- •Вопрос 21. Параллельная обработка. Конвейерная организация. Типы конфликтов
- •!!! Вопрос 22. Архитектура суперскалярных процессоров. (смотри вопрос 19) Предварительная выборка команд и предсказание переходов Статическая и динамическая структуры программы.
- •!!! Вопрос 23. Архитектура эвм с длинным командным словом (смотри вопрос 19)
- •Вопрос 24. Процессор ia-64 (Merced). Особенности построения и работы
- •Вопрос 25-26. Основные классы современных параллельных компьютеров. Mpp, smp, numa, pvp, Кластеры.
- •Массивно-параллельные системы (mpp) – распределенная память.
- •Симметричные мультипроцессорные системы (smp) – Общая память.
- •Системы с неоднородным доступом к памяти (numa) – Физически память распределена, логически общедоступна.
- •Параллельные векторные системы (pvp) – Память и распределена и общедоступна.
- •Кластерные системы – Распределенная память.
- •Вопрос 27. Вычислительные системы, классы архитектур
Вопрос 15. Защищенный режим работы процессора. Таблицы дескрипторов
Процессор 80286 также является 16 разрядным, но может работать в новом режиме – защищенном. Адресная шина увеличена до 24 разрядов. Мог адресовать 16 Мб памяти.
Следующие модели процессоров фирмы Intel 80386/80486/80586 (Pentium) были 32-разрядными. Адресное пространство – 4 ГБ. В них реализована концепция страничной виртуальной памяти, возможной только для защищенного режима. Механизм этой памяти позволяет разместить часть оперативной памяти на диске, при этом размер виртуальной памяти, предоставляемой программой, ограничивается свободным пространством на диске. Защищенный режим позволил изолировать адресные пространства отдельных задач друг от друга. При этом прикладная программа не может случайно или намеренно разрушить целостность самой операционной системы. Программа может записывать данные только в те области памяти, которые выделены ей операционной системой.
Достоинства режима:
Возможность адресации за пределами первого мегабайта.
Реализован механизм, начиная с Intel 80386, страничной виртуальной памяти.
Аппаратная поддержка мультизадачности.
Таблица дескрипторов – это служебные структуры данных, содержащие дескрипторы сегментов. Виды дескрипторных таблиц: глобальная ТД, локальная ТД и таблица векторов прерываний.
В данном режиме для определения адреса необходимо 2 регистра, но содержимое каждого регистра сегмента не соответствует какому-либо участку памяти. Регистр сегмента (селектор) становится индексом, указывающим на элемент таблицы (дескриптор). Каждый дескриптор характеризует 1 сегмент команд или данных. Дескриптор содержит физический адрес начала сегмента в памяти, базовый адрес и его размер. Базовый адрес размещается в 24-х битах. Размер сегмента указан в 16 битах и может принимать любые значения до 64 Кб. В этом состоит отличие защищенного от реального режима.
Поле индекса в ТД какого-либо регистра селектора имеет размер 13 бит, что позволяет обратиться к 8192 значениям дескрипторов в каждой таблице. Полная виртуальная память, доступная для каждой задачи составляет: 8192(значения дескрипторов) х 2(число таблиц) х 64 Кбайт = 1 Гбайт.
Вопрос 16. Виртуальный режим работы процессоров типа «Intel 8086»
В процессорах более поздних версий реализован так называемый виртуальный режим. Этот режим реализован в рамках защищенного режима, процессор переключается в него только через защищенный режим. Впервые появился в процессоре Intel 80386 и предназначался главным образом для создания так называемых «виртуальных DOS-машин», виртуальных сред для исполнения приложений господствовавшей в то время в мире персональных ЭВМ операционной системы MS-DOS. Является первой попыткой корпорации Intel внедрить в свои процессоры технологии аппаратной виртуализации.
Задача виртуального режима представляет собой обычную задачу защищенного режима со следующими особенностями: в этом режиме процессор способен выполнять программы для Intel 80386, используя аппаратные средства защищенного режима: многозадачность, изолированные адресные пространства, изолированность задач друг от друга, страничная виртуальная память.