- •«Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «лэти» им.В.И.Ульянова (Ленина)» (сПбГэту)
- •Архитектура компьютера
- •Оглавление
- •Основные понятия архитектуры и организации компьютеров.
- •1.1. Состав компьютера
- •1.2. Виды (классы) компьютеров
- •1.3. Принцип программного управления и машина фон Неймана
- •1.4. Понятия архитектуры, организации и реализации компьютера
- •1.5. Многоуровневая организация компьютера
- •1.6. Понятие семантического разрыва между уровнями
- •1.7. Организация аппаратных средств вм
- •Представление и обработка данных в вм
- •Целые числа
- •Представление и обработка вещественных чисел.
- •Логические операции над битовыми наборами
- •Представление и обработка символов.
- •Представление видеоинформации и аудиоинформации.
- •Видеоинформация.
- •Аудиоинформация
- •Организация процессора и основной памяти вм
- •3.1. Типовая структура процессора и основной памяти
- •3.2. Основной цикл работы процессора
- •3.3. Организация процессора и памяти в архитекуре Intel x86.
- •3.3.1. Программно доступные регистры процессора
- •3.3.2. Организация стека в архитектуре Intel х86
- •3.3.3. Организация выполняемых программ в ms dos
- •3.3.4. Режимы адресации памяти в архитектуре Intel х86
- •1. Регистровая адресация
- •2. Непосредственная адресация
- •3. Прямая адресация
- •4. Косвенная адресация
- •7. Индексная адресация с масштабированием
- •8. Адресация по базе с индексированием и масштабированием
- •3.3.5. Краткая характеристика системы команд процессоров Intel х86
- •3.3.6 .Арифметическая обработка чисел с использованием математического сопроцессора
- •Организация прерываний в процессорах Intel x86
- •Эволюция микроархитектуры Intel x86
- •Управление выполнением команд в компьютерах.
- •Аппаратный способ формирования управляющих сигналов
- •Микропрограммный способ формирования управляющих сигналов
- •Компьютеры с сокращенным набором команд
- •Организация памяти в компьютере
- •6.1. Назначение и основные характеристики памяти
- •6.2. Основные среды хранения информации
- •6.3. Методы доступа к данным.
- •6.4. Память с произвольным доступом (ппд)
- •6.5. Блочная организация основной памяти.
- •6.6. Постоянные запоминающие устройства (пзу - rom)
- •6.7. Ассоциативные запоминающие устройства (азу)
- •6.8. Иерархическая система памяти
- •Организация кэш-памяти.
- •Прямое отображение блоков оп на кэш-память
- •Наборно-ассоциативное отображение блоков оп на Кэш-память
- •6.10. Организация виртуальной памяти
- •Организация виртуальной памяти в Intel 80386 и более старших моделях.
- •Защита памяти в процессоре Intel 80386
- •Организация работы с внешней памятью
- •7.1. Типы, виды, свойства дисковых накопителей информации.
- •7.2. Магнитные дисковые накопители.
- •7.3. Основные физические и логические параметры жмд
- •7.4. Контроллеры жестких дисков
- •Логическое хранение и кодирование информации
- •Интерфейсы жестких дисков
- •Работа накопителя
- •Внешняя память на cd и dvd дисках.
- •Принципы организации raid массивов
- •Основные принципы построения raid массивов
- •Одиночные уровни raid
- •Составные уровни raid массивов
- •Сравнительные результаты
- •Системные и локальные шины
- •9.1. Общие положения и требования к шинам
- •9.2. Основные виды, характеристики и параметры шин
- •9.3. Стандарты шин
- •Организация системы ввода-вывода в вм
- •10.1. Назначение и основные требования к системе ввода-вывода вм
- •10.2. Архитектура систем ввода-вывода
- •10.3. Способы выполнения операции передачи данных
- •Синхронная передача данных
- •Ввод-вывод по программному прерыванию
- •Ввод-вывод по аппаратному прерыванию (прямой доступ к памяти)
- •10.4. Структуры контроллеров ву для различных режимов передачи данных
- •Программные средства управления вводом-выводом (пс увв)
- •Состав пс увв
- •11.2. Основные компоненты процедуры управления ввода-вывода общего вида
- •11.3 Состав и реализация устанавливаемого драйвера символьного типа
- •Список литературы
- •Приложения
- •Регистры ммх
- •Типы данных
- •Команды ммх
- •П2. Краткое введение в программирование на языке Ассемблера
- •1. Директивы задания данных
- •2. Директивы сегментации программы
- •3. Директивы группирования.
- •4. Порядок размещения сегментов.
7.3. Основные физические и логические параметры жмд
Все накопители соответствуют стандартам, определяемым либо независимыми комитетами, либо самими производителями. Среди множества технических характеристик, отличающих одну модель от другой, можно выделить наиболее важные с точки зрения пользователей и производителей, которые используются при сравнении накопителей различных производителей и выборе устройства:
-
Диаметр дисков (disk diameter)
-
Число поверхностей (sides number)
-
Число цилиндров (cylinders number)
-
Число секторов (sectors count)
-
Число секторов на дорожке (sectors per track)
-
Частота вращения шпинделя (spindle speed)
-
Время перехода от одной дорожки к другой (track-to-track seek time)
-
Среднее время установки или поиска (average seek time)
-
Время ожидания (latency)
-
Время доступа (access time)
-
Среднее время доступа к данным (average access time)
-
Скорость передачи данных (data transfer rate)
-
Размер кеш-буфера контроллера (internal cash size).
-
Средняя потребляемая мощность (capacity).
-
Уровень шума (noise level)
-
Среднее время наработки на отказ (MTBF)
-
Физический и логический объем накопителей.
7.4. Контроллеры жестких дисков
Контроллер НЖМД физически расположен на плате электроники и предназначен для обеспечения операций преобразования и пересылке информации от головок чтения/записи к интерфейсу накопителя. Это сложнейшее устройство - микрокомпьютер, со своим процессором, ОЗУ и ПЗУ, схемами и системой ввода/вывода и т.п.. Однако, в большинстве случаев, производители размещают их в одном или двух микрочипах. Многие производители создают устройства, которые записывают различный объем информации на внутренние и внешние дорожки за счет размещения на них разного числа секторов. Это возможно, благодаря аппаратному скрытию от программ и пользователя физических характеристик устройства на уровне его контроллера и/или интерфейса (устройства с IDE, EIDE и SCSI интерфейсами). Поэтому, накопители, как правило, имеют различное физическое и логическое число цилиндров.
Режимы работы контроллеров НЖМД
Большинство современных накопителей поддерживают следующие режимы работы контроллеров:
-
PIO
-
DMA2
-
Ultra DMA.
PIO (Programmed Input/Output - программный ввод/вывод), при котором все пересылки выполняет непосредственно центральный процессор. DMA - Direct Memory Access - прямой доступ к памяти - режим взаимодействия контроллера накопителя и интерфейса ПК, при котором обмен данными осуществляется без участия центрального процессора ПК. Режим DMA позволяет заметно разгрузить процессор по сравнению с режимом PIO. Все современные накопители могут работать в режиме DMA2, если это поддерживается ОС, а скорость обмена при этом может достигать16.6 Мб/с.
Накопители и системы с поддержкой режима Ultra DMA, при использовании соответствующего драйвера, могут передавать и принимать информацию со скоростью 33.3 Мб/с для Ultra DMA-33, 66 Мб/с для Ultra DMA-66 и 100 Мб/с для Ultra DMA-100. В настоящее время все современные модели винчестеров поддерживают стандарты Ultra DMA-66 и Ultra DMA 100.
