
- •Базовые понятия компьютерных систем. Классификация компьютерных систем.
- •Основные характеристики процессора
- •Основные компоненты программного обеспечения
- •Структура по
- •Системы счисления
- •Представление двоичных чисел
- •Дробные числа.
- •Аналоговые устройства
- •Цифровые устройства
- •Роль математики и логики в создании кс.
- •Битовые строки
- •Формы представления переключательной функции
- •Минимализация функции алгебры логики (фал)
- •Понятие «Базис»
- •Триггеры
- •Асинхронные rs-триггеры с инверсными входами
- •Регистры
- •Сдвиговые регистры (сдвигающие)
- •Счётчик
- •Сумматоры
- •Шифратор MxN (Coder – cd)
- •Принципиальная схема компьютера (кс)
- •Команда
- •Локальная операция
- •Процессор
- •Двухадресный процессор
- •Двухадресный процессор 1-ого типа
- •Двухадресный процессор 2-ого типа
- •Процессоры с регистрами общего назначения (рон)
- •Система команд фиксированной длинны
- •Система команд разной длины. Битовая память.
- •Косвенные, непосредственные, относительные адреса
- •Использование команд
- •Непосредственный адрес
- •Относительный адрес
- •Формат для относительной адреса:
- •Пересылки
- •Обмен с внешней памятью
- •Команды передачи управления Циклы
- •Блок – схема разветвления
- •Переадресация
- •Цикл итерационного типа
- •Цикл смешанного типа
- •Косвенные адреса
- •Автоинкремент/декремент
- •Индексный регистр
- •Подпрограммы и ввод/вывод
- •Сохранение адреса возврата в регистре
- •Использование стеков
- •Передача параметров
- •Операции ввода/вывода
- •Программно управляемый ввод/вывод
- •Сегментная организация памяти
- •Кэш прямого отображения
- •Ассоциативный кэш
- •Организация процессора Конвейер команд
- •Задержка работы устройств
- •Конфликты по ресурсам
- •Явный конфликт по данным
- •Передача управления
- •Условный переход
- •Основные направления развития системы команд
- •Архитектура с командным словом сверх большой длины
Система команд фиксированной длинны
Длинная команда (А1, А2) - общее адресное пространство для РОН и ячеек памяти.
Короткая команда (R1, R2) – нужная косвенная или непосредственная адресация.
Сверхдлинная команда
Система команд разной длины. Битовая память.
Имеет 3 варианта длины, это усложняет работу процессора, но экономно использует память. Для реализации нужна ячейка переменной длины.
Длинные ячейки для хранения чисел с плавающей точкой или двухадресных команд;
Схема выполнения:
((УК)) → РК
(УК) + 1 → РК
Выполняется левая часть
Выполняется правая часть
Переход к следующей команде
Отказ от Неймановской архитектуры, создание различной памяти для данных и команд ;
Программное регулирование длины ячейки .
Решение: создание битовой памяти: организуются ячейки из произведения числа битов; основная единица памяти - слово. Оно имеет длину равную 2 или 4 байта. Вводится понятие “двойное слово” при этом процессор , вызывая команду, должен определить её длину и перед её выполнением определить длину операндов. Для решения первой задачи в команде выделяется головная часть, которая первой считывается в РК. Она содержит информацию о длине всей команды. Длина операндов определяется после считывания. Информация содержится в головной части.
Команды с регистровыми адресами - короткие, т.к. регистров редко более 120ти. Формат “регистр-регистр” – самый быстрый.
Косвенные, непосредственные, относительные адреса
Адреса, используемые в команде, различают по способу указания на память.
- Косвенный адрес (адрес адреса) (А)=х(В)=А и ((В))=х
Косвенный адрес необходим если в последних ячейках хранятся наборы данных(векторы, матрицы, фрагменты программ) необходимо хранить адрес первой ячейки в соответствующей последовательности.
Для различия прямых и косвенных адресов вводятся
признаки: Mi = 0 - Ai – прямой адрес
Mi = 1 - Ai –косвенный адреc
Р |
M1R1 |
M2R2 |
Использование команд
Команда с косвенным адресом выполняется:
((УК)) РК
(УК) +1 УК
Дешифрация Р
Если M1= 0, то (R1) r1, иначе ((R1)) r1
Если M2 = 0, то (R2) r2, иначе ((R2)) r2
(r1)p(r2)r3
(r3)R2
Перейти к п.1
Непосредственный адрес
Программа состоит из команд, исходные данные делятся на переменные и постоянные. Распределение ОП может выглядеть так:
-
Программы
Данные
Свободные ячейки
Команды
Переменные/константы
Промежуточные результаты/свободные/конечные
Константы вводятся один раз и присоединяются к программе. Они располагаются в памяти сразу после последней команды, бывают одноразового и многократного использования, постоянные нужные многим командам располагаются в одном месте. Прямо за используемой командой.
Формат
Р |
R1 |
X |
R1 – прямой адрес
Х – непосредственный адрес
Формат команды состоит из операционной и адресной части, поэтому const. На месте второго адреса считают вторым адресом и называют непосредственным адресом. Результат выполнения команды всегда будет в R1. Участок программы, содержащий данную команду, используется многократно и не изменяет постоянную.