Московский государственный институт электроники и математики

ВНУКОВ А.А.

Архитектура эвм и систем

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Москва 2011

• Содержание

Содержание 2

Основные сокращения: 3

Введение 4

Конвейер команд 4

Архитектура ЭВМ и языки программирования 5

Аппаратное и программное обеспечение для разработки системы контроля и управления объектами 8

Функциональная структура ЭВМ Фон-Неймана 10

Каноническая структура ЭВМ Фон-Неймана 14

Процессор 15

Вычислитель 16

Спецпроцессор 17

Определение ЭВМ 18

Реализация моделей вычислителя 18

Понятие архитектуры ЭВМ 19

Определение и понятия архитектуры ЭВМ 19

Общее определение архитектуры средств обработки информации 20

Семейство ЭВМ 22

Архитектурное сходство и родство представителей семейства 24

Поколения ЭВМ 26

Показатель эффективности архитектурных свойств ЭВМ. 28

Первое поколение (1949-1951[формирование поколений]) 28

Второе поколение (1955-1966[формирование поколений]) 29

Третье поколение ЭВМ (1963 – 1965[формирование поколений]) 33

О новшествах в машинах 3-его поколения: 34

Сравнительные характеристики ЭВМ 1-3го поколения. 35

Конструктивно-технологический и функциональный признаки СВТ. 36

Признаки поколения СВТ. 37

Понятие архитектуры современного x86-процессора 42

Архитектура как совместимость с кодом 42

Архитектура как характеристика семейства процессоров 43

64-битные расширения классической x86 (IA32) архитектуры 44

Процессорное ядро 46

Различия между ядрами одной микроархитектуты 46

Ревизии 46

Частота работы ядра 47

Микроархитектура процессоров Intel Itanium 2 49

Языки программирования 55

Поколения языков программирования 55

Первое поколение 55

Второе поколение 56

Третье поколение 56

Четвертое поколение. 57

Пятое поколение. 57

Классификация языков программирования 58

Парадигмы программирования. 58

Степень абстракции. 60

Схема выполнения в языках программирования. 60

Распространенные языки программирования 61

Почему не существует «идеальных» языков программирования 66

Ассемблер 69

Архитектура микропроцессоров IA-32. 71

Введение. 71

Регистры и структура памяти IA-32 75

Команды IA-32 79

Литература 88

• Основные сокращения:

ВС - вычислительные системы.

ЭВМ – электронно-вычислительная машина.

ЦП – центральный процессор.

ПО – программное обеспечение.

БИС – большая интегральная схема.

СБИС – сверхбольшая интегральная схема.

ЗУ – запоминающее устройство.

ОЗУ – оперативно запоминающее устройство.

МП – микропроцессор.

ОС – операционная система.

ВТ – либо вычислитель, либо вычислительные технологии.

ТРЧ – тактовая рабочая частота.

МК – микроконтроллер.

АУ, АЛУ – арифметическо-логическое устройство.

ВУ – внешнее устройство.

ПЛИС – программные логические интегральные схемы.

ОШ – общая шина.

ЦСП – цифровой сигнальный процессор.

Архитектура ЭВМ