9. Принцип работы ЭВМ. Классификация мп. Программная модель мп. Сегментация памяти
Структурная схема ЭВМ
УВВ- уст-во ввода, выполняет ф-цию загрузки кода программы.
ОЗУ-программа и данные подлежат обработке в закодированном виде и хранятся в ОЗУ, используют двоичное кодирование.
Программа- упорядоченная последовательность команд, надлежащих обработке, состоит из команд, имеющих свой адрес.
Команда содержит указания на элементарные действия, адреса операндов.
Операнды- данные участвующие в выполнении конкретных операций.
Команды и данные различного типа(числовые, графические и др) имеют различные двоичные форматы=1 байту.
Структурная единица инф-ции представляется в двоичном коде.
Формат состоит из полей. Поле непрерывная последовательность бит, имеющая определенный смысл.
АЛУ- арифметико-логическое уст-во выполняет арифметические и логические операции над данными. Основной частью АЛУ явл-ся операционный автомат, в состав которого входят сумматоры, счетчики, регистры, логические преобразователи и др. Оно каждый раз перестраивается на выполнение очередной операции. Рез-ты выполнения отдельных операций сохраняются для последующего использования на одном из регистров АЛУ или записываются в память.
УУ- устройство управления, предназначен для автоматического выполнения программ. УУ выбирает из ОЗУ код команды в определенном порядке, предписанном программой, кроме того, УУ формирует сигнал управления необходимый для исполнения команды в АЛУ.
Увыв- уст-во вывода
ВЗУ- внешнее запоминающее уст-во, обеспечивает хранение инф-ции.
Совокупность микрокоманд соотв каждой команде наз микрооперацией.
Команды передачи управления- они модифицируют адрес команды(если адрес линейный, то адрес следующей команды=длине программы предыдущей+адрес этой команды, если разветвляется алгоритм, то в программу вкл программы передачи управления, кот модифицируют адрес команды).
Сегментация-это метод управления памятью.
Для совместимости все адреса команд состоят только из 4 цифр (0000...FFFF) и могут адресовать только 64к памяти. Такой участок памяти называется сегментом.
Полный адрес любой ячейки памяти состоит из двух частей:
- адрес начала сегмента (базовый адрес);
- адрес внутри сегмента (адрес смещения).
Базовый адрес, вообще говоря, должен состоять из пяти цифр в диапазоне 00000...FFFFF. Но чтобы не писать пятую цифру, ее всегда считают равной 0. Например, если записан адрес сегмента = 2534, то это означает, что на самом деле его адрес 25340.
В связи с этим, сегменты не могут начинаться где попало, а только с адресов с цифрой 0 в конце. Эти адреса называются адресами ПАРАГРАФА. Начало параграфа через каждые 16 адресов (16=10h). Базовый адрес хранится в специальном регистре, а адрес смещения записан в команде.
Полный адрес записывается так:
253А:7516
базовый│адрес
адрес│смещения
Физический адрес определяется так:
253АО = баз.адрес
+7516 = смещение
2С8В6 = физ.адрес
Для хранения базовых адресов в процессоре предусмотрено четыре 16-и разрядных (по 2 байта) регистра с именами: DS,CS,SS,ES.
Классификация:
1.Аналоговые-инф-ция представляется в форме непрерывных сигналов, такие машины исп-ся в составе спец оборудования, для решения задач моделирования.
2.Цифровые-инф-ция в цифровом виде.
По быстродействию:
1.супер ЭВМ
2. большие ЭВМ
3. средние ЭВМ
4. персональные и профессиональные ЭВМ
5. встроенные м.п
Классы:
-ЭВМ и ВС для управления очень большими сетевыми хранилищами данных.
-Кластерные стр-ры-многомашинные вычислительные системы, обьед несколько серверов. Сервер-это абонент сети, управл определенным видом ресурсов.
-Рабочие станции ориентир на профессиональное использование.
-Сетевые компьютеры- простые ПК, обеспечивают доступ к сетевым ресурсам.
Регистры
Процессор IBM PS содержит следующие регистры, которые могут быть использованы при составлении программы:
Сегментные регистры
DS хранит адрес сегмента данных
CS хранит адрес сегмента кодов
SS хранит адрес сегмента стеков
ES хранит адрес дополнительного сегмента
Регистры данных
AX AH AL используется как аккумулятор
BX BH BL используется как регистр второго операнда
CX CH CL используется как регистр-счетчик
DX DH DL используется как вспомогательный регистр
Индексные регистры
SI используется как индексный регистр источника
DI используется как индексный регистр приемника
BP используется как индексный регистр стека
Регистры указателей
IP указатель адреса команды
SP указатель стека
Регистор флагов
15p 0p признаки: 1 - есть признак 0 - нет признака
0p (CF) - признак переноса
2p (PF) - признак четности
4p (AF) - признак вспомогательного переноса из 3 в 4 разряд
6p (ZF) - признак нуля
7p (SF) - признак знака
8p (TF) - признак трассировки
9p (IF) - признак разрешения прерываний
10p(DF) - признак инкремента(0),декремента(1) индексного регистра
11p(OF) - признак переполнения
