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Микропроцессоры. Учебник

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☆
Ⱥ. ȼ. ɉɚɪɚɫɤɟɜɨɜ
ɆɂɄɊɈɉɊɈɐȿɋɋɈɊɕ
ɍɱɟɛɧɢɤ
ɂɡɞɚɧɢɟ 2-ɟ, ɢɫɩɪɚɜɥɟɧɧɨɟ ɢ ɞɨɩɨɥɧɟɧɧɨɟ
Ɇɨɫɤɜɚ ȼɨɥɨɝɞɚ
«ɂɧɮɪɚ-ɂɧɠɟɧɟɪɢɹ»
ɍȾɄ 004.31 ȻȻɄ 32.971.32-04
ɉ18
Ɋɟɰɟɧɡɟɧɬɵ: ɩɪɨɮɟɫɫɨɪ, ɞ. ɷ. ɧ., ɤ. ɬ. ɧ., ɩɪɨɮɟɫɫɨɪ ɤɚɮɟɞɪɵ ɤɨɦɩɶɸɬɟɪɧɵɯ ɬɟɯɧɨɥɨɝɢɣ ɢ ɫɢɫɬɟɦ ɎȽȻɈɍ ȼɈ «Ʉɭɛɚɧɫɤɢɣ ɝɨɫɭɞɚɪɫɬɜɟɧɧɵɣ ɚɝɪɚɪɧɵɣ ɭɧɢɜɟɪɫɢɬɟɬ
ɢɦ. ɂ. Ɍ. Ɍɪɭɛɢɥɢɧɚ» ȿ. ȼ. Ʌɭɰɟɧɤɨ;
ɞɨɰɟɧɬ, ɤ. ɩ. ɧ., ɞɨɰɟɧɬ ɤɚɮɟɞɪɵ ɢɧɮɨɪɦɚɰɢɨɧɧɵɯ ɬɟɯɧɨɥɨɝɢɣ
ɎȽȻɈɍ ȼɈ «Ʉɭɛɚɧɫɤɢɣ ɝɨɫɭɞɚɪɫɬɜɟɧɧɵɣ ɭɧɢɜɟɪɫɢɬɟɬ»
ɇ. ɘ. Ⱦɨɛɪɨɜɨɥɶɫɤɚɹ
ɉɚɪɚɫɤɟɜɨɜ, Ⱥ
.
ȼ.
ɉ18 Ɇɢɤɪɨɩɪɨɰɟɫɫɨɪɵ : ɭɱɟɛɧɢɤ / Ⱥ. ȼ. ɉɚɪɚɫɤɟɜɨɜ. – 2-ɟ ɢɡɞ., ɢɫɩɪ. ɢ
ɞɨɩ. – Ɇɨɫɤɜɚ ; ȼɨɥɨɝɞɚ : ɂɧɮɪɚ-ɂɧɠɟɧɟɪɢɹ, 2023. – 136 ɫ. : ɢɥ., ɬɚɛɥ.
ISBN 978-5-9729-1291-9
Ɋɚɫɫɦɨɬɪɟɧɵ ɩɪɨɛɥɟɦɵ ɧɢɡɤɨɭɪɨɜɧɟɜɵɯ ɹɡɵɤɨɜ ɩɪɨɝɪɚɦɦɢɪɨɜɚɧɢɹ. ɉɪɢɜɟɞɟɧɵ ɤɥɸɱɟɜɵɟ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤɢ ɢ ɬɟɯɧɢɱɟɫɤɢɟ ɨɫɨɛɟɧɧɨɫɬɢ ɦɢɤɪɨ­ɩɪɨɰɟɫɫɨɪɨɜ. ɉɨɤɚɡɚɧɚ ɫɢɫɬɟɦɚ ɤɨɦɚɧɞ ɹɡɵɤɚ assembler.
Ⱦɥɹ ɫɬɭɞɟɧɬɨɜ, ɨɛɭɱɚɸɳɢɯɫɹ ɩɨ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɸ ɩɨɞɝɨɬɨɜɤɢ 09.03.02 «ɂɧɮɨɪɦɚɰɢɨɧɧɵɟ ɫɢɫɬɟɦɵ ɢ ɬɟɯɧɨɥɨɝɢɢ», ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɧɨɫɬɶ «ɋɨɡɞɚɧɢɟ, ɦɨɞɢɮɢɤɚɰɢɹ ɢ ɫɨɩɪɨɜɨɠɞɟɧɢɟ ɢɧɮɨɪɦɚɰɢɨɧɧɵɯ ɫɢɫɬɟɦ, ɚɞɦɢɧɢɫɬɪɢɪɨ­ɜɚɧɢɟ ɛɚɡ ɞɚɧɧɵɯ», ɢ ɫɦɟɠɧɵɯ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɣ ɩɨɞɝɨɬɨɜɤɢ, ɚ ɬɚɤɠɟ ɫɩɟɰɢɚ­ɥɢɫɬɨɜ ɢ ɢɧɠɟɧɟɪɨɜ ɜ ɨɛɥɚɫɬɢ ɤɨɦɩɶɸɬɟɪɧɵɯ ɬɟɯɧɨɥɨɝɢɣ, ɤɨɦɩɶɸɬɟɪɧɵɯ ɫɢɫɬɟɦ, ɧɢɡɤɨɭɪɨɜɧɟɜɨɝɨ ɩɪɨɝɪɚɦɦɢɪɨɜɚɧɢɹ ɢ ɩɨɞɨɛɧɵɯ ɨɛɥɚɫɬɟɣ.
ɍȾɄ 004.31 ȻȻɄ 32.971.32-04
ISBN 978-5-9729-1291-9 ɉɚɪɚɫɤɟɜɨɜ Ⱥ. ȼ., 2023 ɂɡɞɚɬɟɥɶɫɬɜɨ «ɂɧɮɪɚ-ɂɧɠɟɧɟɪɢɹ», 2023 Ɉɮɨɪɦɥɟɧɢɟ. ɂɡɞɚɬɟɥɶɫɬɜɨ «ɂɧɮɪɚ-ɂɧɠɟɧɟɪɢɹ», 2023
ɉɊȿȾɂɋɅɈȼɂȿ
ɇɟɫɦɨɬɪɹ ɧɚ ɨɛɳɟɟ ɧɚɡɜɚɧɢɟ, ɹɡɵɤ ɚɫɫɟɦɛɥɟɪɚ ɞɥɹ ɤɚɠɞɨɝɨ ɬɢɩɚ ɤɨɦ­ɩɶɸɬɟɪɨɜ ɫɜɨɣ. ɗɬɨ ɤɚɫɚɟɬɫɹ ɢ ɜɧɟɲɧɟɝɨ ɜɢɞɚ ɩɪɨɝɪɚɦɦ, ɧɚɩɢɫɚɧɧɵɯ ɧɚ ɚɫɫɟɦɛɥɟɪɟ, ɢ ɢɞɟɣ, ɨɬɪɚɠɟɧɢɟɦ ɤɨɬɨɪɵɯ ɷɬɨɬ ɹɡɵɤ ɹɜɥɹɟɬɫɹ. ɉɪɚɤɬɢɱɟɫɤɢ ɜɫɟ ɤɨɦɩɢɥɹɬɨɪɵ ɹɡɵɤɨɜ ɜɵɫɨɤɨɝɨ ɭɪɨɜɧɹ ɫɨɞɟɪɠɚɬ ɫɪɟɞɫɬɜɚ ɫɜɹɡɢ ɫɜɨɢɯ ɦɨɞɭɥɟɣ ɫ ɦɨɞɭɥɹɦɢ ɧɚ ɚɫɫɟɦɛɥɟɪɟ ɥɢɛɨ ɩɨɞɞɟɪɠɢɜɚɸɬ ɜɵɯɨɞ ɧɚ ɚɫɫɟɦ­ɛɥɟɪɧɵɣ
ɭɪɨɜɟɧɶ ɩɪɨɝɪɚɦɦɢɪɨɜɚɧɢɹ. ɋɭɳɟɫɬɜɭɟɬ ɨɛɳɚɹ ɫɯɟɦɚ ɛɚɡɨɜɨɣ ɩɨɞɝɨɬɨɜɤɢ ɜɫɟɯ ɩɪɨɝɪɚɦɦɢɫɬɨɜ, ɫɜɨɟɝɨ ɪɨɞɚ ɮɭɧɞɚɦɟɧɬ, – ɷɬɨ ɡɧɚɧɢɟ ɩɪɢɧɰɢɩɨɜ ɪɚɛɨɬɵ ɤɨɦɩɶɸɬɟɪɚ, ɟɝɨ ɚɪɯɢɬɟɤɬɭɪɵ ɢ ɹɡɵɤɚ ɚɫɫɟɦɛɥɟɪɚ, ɨɬ­ɪɚɠɚɸɳɟɝɨ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɨ ɤɨɦɩɶɸɬɟɪɚ. Ȼɟɡ ɪɚɫɫɦɨɬɪɟɧɢɹ ɷɬɢɯ ɜɨɩɪɨɫɨɜ ɧɟ­ɜɨɡɦɨɠɧɨ ɫɟɪɶɟɡɧɨɟ ɤɨɦɩɶɸɬɟɪɧɨɟ ɨɛɪɚɡɨɜɚɧɢɟ.
ȼ 1970 ɝ. Ɇɚɪɲɢɚɧ ɗɞɜɚɪɞ ɏɨɮɮ ɢɡ ɮɢɪɦɵ Intel ɫɤɨɧɫɬɪɭɢɪɨɜɚɥ ɢɧ-
ɬɟɝɪɚɥɶɧɭɸ ɫɯɟɦɭ, ɚɧɚɥɨɝɢɱɧɭɸ ɩɨ ɫɜɨɢɦ ɮɭɧɤɰɢɹɦ ɰɟɧɬɪɚɥɶɧɨɦɭ
ɩɪɨ­ɰɟɫɫɨɪɭ – ɩɟɪɜɵɣ ɦɢɤɪɨɩɪɨɰɟɫɫɨɪ Intel, ɤɨɬɨɪɵɣ ɭɠɟ ɜ 1971 ɝ. ɛɵɥ ɜɵɩɭ­ɳɟɧ ɜ ɩɪɨɞɚɠɭ. 15 ɧɨɹɛɪɹ 1971 ɝ. ɦɨɠɧɨ ɫɱɢɬɚɬɶ ɧɚɱɚɥɨɦ ɧɨɜɨɣ ɷɪɵ ɜ ɷɥɟɤɬɪɨɧɢɤɟ. ȼ ɷɬɨɬ ɞɟɧɶ ɤɨɦɩɚɧɢɹ ɩɪɢɫɬɭɩɢɥɚ ɤ ɩɨɫɬɚɜɤɚɦ ɩɟɪɜɨɝɨ ɜ ɦɢ­ɪɟ ɦɢɤɪɨɩɪɨɰɟɫɫɨɪɚ Intel-4004. ɗɬɨ ɛɵɥ ɧɚɫɬɨɹɳɢɣ ɩɪɨɪɵɜ, Intel-4004 ɪɚɡɦɟɪɨɦ ɦɟɧɟɟ 3 ɫɦ ɛɵɥ ɩɪɨɢɡɜɨɞɢɬɟɥɶɧɟɟ ɝɢɝɚɧɬɫɤɨɣ ɦɚɲɢɧɵ ENIAC. Ʉɪɢɫɬɚɥɥ ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɹɥ ɫɨɛɨɣ 4-ɪɚɡɪɹɞɧɵɣ ɩɪɨɰɟɫɫɨɪ ɫ ɤɥɚɫɫɢɱɟɫɤɨɣ ɚɪɯɢ­ɬɟɤɬɭɪɨɣ ɗȼɆ ɝɚɪɜɚɪɞɫɤɨɝɨ ɬɢɩɚ ɢ ɢɡɝɨɬɚɜɥɢɜɚɥɫɹ ɩɨ ɩɟɪɟɞɨɜɨɣ p-ɤɚɧɚɥɶɧɨɣ ɬɟɯɧɨɥɨɝɢɢ ɫ ɩɪɨɟɤɬɧɵɦɢ ɧɨɪɦɚɦɢ 10 ɦɤɦ. ɑɢɩ i4004 ɢɦɟɥ ɚɞɪɟɫɧɵɣ ɫɬɟɤ (ɫɱɟɬɱɢɤ ɤɨɦɚɧɞ ɢ ɬɪɢ ɪɟɝɢɫɬɪɚ ɫɬɟɤɚ ɬɢɩɚ LIFO), ɛɥɨɤ ɊɈɇɨɜ (ɪɟɝɢɫɬɪɵ ɫɜɟɪɯɨɩɟɪɚɬɢɜɧɨɣ ɩɚɦɹɬɢ ɢɥɢ ɪɟɝɢɫɬɪɨɜɵɣ ɮɚɣɥ – ɊɎ), 4-ɪɚɡɪɹɞɧɨɟ ɩɚɪɚɥɥɟɥɶɧɨɟ ɚɪɢɮɦɟɬɢɤɨ-ɥɨɝɢɱɟɫɤɨɟ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɨ, ɚɤɤɭɦɭɥɹ­ɬɨɪ, ɪɟɝɢɫɬɪ ɤɨɦɚɧɞ ɫ ɞɟɲɢɮɪɚɬɨɪɨɦ ɤɨɦɚɧɞ ɢ ɫɯɟɦɨɣ ɭɩɪɚɜɥɟɧɢɹ, ɚ ɬɚɤ­ɠɟ ɫɯɟɦɭ ɫɜɹɡɢ ɫ ɜɧɟɲɧɢɦɢ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɚɦɢ. Ɍɚɤɚɹ ɨɪɝɚɧɢɡɚɰɢɹ ɫɨɯɪɚɧɟɧɚ ɢ ɜ ɩɨɫɥɟɞɭɸɳɢɯ ɦɢɤɪɨɩɪɨɰɟɫɫɨɪɚɯ ɮɢɪɦɵ Intel. Ɍɪɢ ɪɟɝɢɫɬɪɚ ɫɬɟɤɚ ɨɛɟɫ­ɩɟɱɢɜɚɥɢ ɬɪɢ ɭɪɨɜɧɹ ɜɥɨɠɟɧɢɹ ɩɨɞɩɪɨɝɪɚɦɦ.
ɇɢɡɤɨɭɪɨɜɧɟɜɵɣ ɹɡɵɤ ɚɫɫɟɦɛɥɟɪɚ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɨɞɧɨɡɧɚɱɧɵɦ ɫɢɦɜɨɥɢɱɟ­ɫɤɢɦ ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɟɧɢɟɦ ɦɚɲɢɧɧɨɝɨ ɹɡɵɤɚ, ɩɨɷɬɨɦɭ ɨɧ ɧɟɪɚɡɪɵɜɧɨ ɫɜɹɡɚɧ ɫ ɚɪɯɢɬɟɤɬɭɪɨɣ ɦɢɤɪɨɩɪɨɰɟɫɫɨɪɚ. ɉɨ ɦɟɪɟ ɜɧɟɫɟɧɢɹ ɜ ɧɟɟ ɢɡɦɟɧɟɧɢɣ ɫɨ­ɜɟɪɲɟɧɫɬɜɭɟɬɫɹ ɹɡɵɤ ɚɫɫɟɦɛɥɟɪɚ.
3
ȽɅȺȼȺ 1. ȼȼȿȾȿɇɂȿ ȼ ɆɂɄɊɈɉɊɈɐȿɋɋɈɊɕ
1. Ⱥɪɯɢɬɟɤɬɭɪɚ ɗȼɆ, ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤɢ ɦɢɤɪɨɩɪɨɰɟɫɫɨɪɨɜ
Ⱥɪɯɢɬɟɤɬɭɪɚ – ɷɬɨ ɧɚɢɛɨɥɟɟ ɨɛɳɢɟ ɩɪɢɧɰɢɩɵ ɩɨɫɬɪɨɟɧɢɹ ɗȼɆ, ɨɬɪɚ­ɠɚɸɳɢɟ ɟɟ ɫɬɪɭɤɬɭɪɧɭɸ, ɫɯɟɦɨɬɟɯɧɢɱɟɫɤɭɸ ɢ ɥɨɝɢɱɟɫɤɭɸ ɨɪɝɚɧɢɡɚɰɢɸ. ɉɨɧɹɬɢɟ ɚɪɯɢɬɟɤɬɭɪɵ ɗȼɆ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɤɨɦɩɥɟɤɫɧɵɦ ɢ ɜɤɥɸɱɚɟɬ ɜ ɫɟɛɹ:
–
ɫɬɪɭɤɬɭɪɧɭɸ ɫɯɟɦɭ;
–
ɫɪɟɞɫɬɜɚ ɢ ɫɩɨɫɨɛɵ ɞɨɫɬɭɩɚ ɤ ɷɥɟɦɟɧɬɚɦ ɫɬɪɭɤɬɭɪɧɨɣ ɫɯɟɦɵ;
–
ɨɪɝɚɧɢɡɚɰɢɸ ɢ ɪɚɡɪɹɞɧɨɫɬɶ ɢɧɬɟɪɮɟɣɫɨɜ;
–
ɧɚɛɨɪ ɢ ɞɨɫɬɭɩɧɨɫɬɶ ɪɟɝɢɫɬɪɨɜ;
–
ɧɚɛɨɪ ɦɚɲɢɧɧɵɯ ɤɨɦɚɧɞ;
–
ɨɪɝɚɧɢɡɚɰɢɸ ɢ ɫɩɨɫɨɛɵ ɚɞɪɟɫɚɰɢɢ ɩɚɦɹɬɢ;
–
ɫɩɨɫɨɛɵ ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɟɧɢɹ ɢ ɮɨɪɦɚɬɵ ɞɚɧɧɵɯ;
–
ɨɛɪɚɛɨɬɤɭ ɩɪɟɪɵɜɚɧɢɣ;
–
ɮɨɪɦɚɬɵ ɦɚɲɢɧɧɵɯ ɤɨɦɚɧɞ.
Ɇɢɤɪɨɩɪɨɰɟɫɫɨɪ – ɷɬɨ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɨ, ɜɵɩɨɥɧɹɸɳɟɟ ɮɭɧɤɰɢɢ ɨɛɪɚɛɨɬɤɢ ɢɧɮɨɪɦɚɰɢɢ ɧɚ ɩɟɪɫɨɧɚɥɶɧɵɯ ɤɨɦɩɶɸɬɟɪɚɯ ɢ ɭɩɪɚɜɥɟɧɢɹ ɜɵɱɢɫɥɢɬɟɥɶ­ɧɵɦ ɩɪɨɰɟɫɫɨɦ, ɚɪɢɮɦɟɬɢɱɟɫɤɢɦɢ ɢ ɥɨɝɢɱɟɫɤɢɦɢ ɨɩɟɪɚɰɢɹɦɢ.
Ɇɨɞɟɥɢ ɩɪɨɰɟɫɫɨɪɨɜ ɜɤɥɸɱɚɸɬ ɜ ɫɟɛɹ ɫɥɟɞɭɸɳɢɟ ɫɨɜɦɟɫɬɧɨ ɪɚɛɨɬɚ­ɸɳɢɟ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɚ.
ɍɫɬɪɨɣɫɬɜɨ ɭɩɪɚɜɥɟɧɢɹ (ɍɍ) – ɨɫɭɳɟɫɬɜɥɹɟɬ ɤɨɨɪɞɢɧɚɰɢɸ ɪɚɛɨɬɵ ɜɫɟɯ ɨɫɬɚɥɶɧɵɯ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜ, ɜɵɩɨɥɧɹɟɬ ɮɭɧɤɰɢɢ ɭɩɪɚɜɥɟɧɢɹ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɚɦɢ ɢ ɜɵɱɢɫɥɟɧɢɹɦɢ ɜ ɤɨɦɩɶɸɬɟɪɟ.
Ⱥɪɢɮɦɟɬɢɤɨ-ɥɨɝɢɱɟɫɤɨɟ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɨ (ȺɅɍ) – ɜɵɩɨɥɧɹɟɬ ɰɟɥɨɱɢɫɥɟɧ­ɧɵɟ ɚɪɢɮɦɟɬɢɱɟɫɤɢɟ ɨɩɟɪɚɰɢɢ (ɫɥɨɠɟɧɢɟ, ɭɦɧɨɠɟɧɢɟ ɢ ɞɟɥɟɧɢɟ), ɚ ɬɚɤɠɟ ɥɨɝɢɱɟɫɤɢɟ ɨɩɟɪɚɰɢɢ. Ɉɩɟɪɚɰɢɢ ȺɅɍ ɫɨɫɬɚɜɥɹɸɬ ɩɨɞɚɜɥɹɸɳɟɟ ɱɢɫɥɨ ɩɪɨɝɪɚɦɦɧɵɯ ɤɨɞɨɜ ɜ ɛɨɥɶɲɢɧɫɬɜɟ ɩɪɨɝɪɚɦɦ ɢ ɩɪɨɢɡɜɨɞɹɬɫɹ ɜ ɪɟ­ɝɢɫɬɪɚɯ – ɫɩɟɰɢɚɥɶɧɨ ɨɬɜɟɞɟɧɧɵɯ ɹɱɟɣɤɚɯ ɫ ɪɚɡɥɢɱɧɵɦ ɮɭɧɤɰɢɨɧɚɥɶɧɵɦ ɧɚɡɧɚɱɟɧɢɟɦ. ȼ ɩɪɨɰɟɫɫɨɪɟ ɦɨɠɟɬ ɛɵɬɶ ɧɟɫɤɨɥɶɤɨ ȺɅɍ, ɫɩɨɫɨɛɧɵɯ ɢɫ­ɩɨɥɧɹɬɶ ɚɪɢɮɦɟɬɢɱɟɫɤɢɟ ɢ ɥɨɝɢɱɟɫɤɢɟ ɨɩɟɪɚɰɢɢ ɨɞɧɨɜɪɟɦɟɧɧɨ ɢ ɧɟɡɚɜɢ­ɫɢɦɨ ɨɬ ɞɪɭɝɢɯ. Ʌɨɝɢɱɟɫɤɢɟ ɨɩɟɪɚɰɢɢ ɞɟɥɹɬɫɹ ɧɚ ɞɜɟ ɩɪɨɫɬɵɟ ɨɩɟɪɚɰɢɢ: «Ⱦɚ» ɢ «ɇɟɬ» («1» ɢ «0»). Ɉɛɵɱɧɨ ɷɬɢ ɞɜɚ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɚ ɜɵɞɟɥɹɸɬɫɹ ɭɫɥɨɜ­ɧɨ, ɤɨɧɫɬɪɭɤɬɢɜɧɨ ɨɧɢ ɧɟ ɪɚɡɞɟɥɟɧɵ.
Ⱥddress Generɚtiɨn Unit (AGU) – ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɨ ɝɟɧɟɪɚɰɢɢ ɚɞɪɟɫɨɜ, ɨɬɜɟ­ɱɚɸɳɟɟ ɡɚ ɤɨɪɪɟɤɬɧɭɸ ɚɞɪɟɫɚɰɢɸ ɩɪɢ ɡɚɝɪɭɡɤɟ ɢɥɢ ɫɨɯɪɚɧɟɧɢɢ ɞɚɧɧɵɯ. Ⱥɛɫɨɥɸɬɧɚɹ ɚɞɪɟɫɚɰɢɹ ɜ ɩɪɨɝɪɚɦɦɚɯ ɢɫɩɨɥɶɡɭɟɬɫɹ ɬɨɥɶɤɨ ɜ ɪɟɞɤɢɯ ɢɫ­ɤɥɸɱɟɧɢɹɯ. ɉɪɢ ɭɱɟɬɟ ɦɚɫɫɢɜɚ ɞɚɧɧɵɯ ɜ ɩɪɨɝɪɚɦɦɧɨɦ ɤɨɞɟ ɩɪɢɦɟɧɹɟɬɫɹ ɤɨɫɜɟɧɧɚɹ ɚɞɪɟɫɚɰɢɹ, ɡɚɫɬɚɜɥɹɸɳɚɹ ɪɚɛɨɬɚɬɶ AGU.
Ɇɚɬɟɦɚɬɢɱɟɫɤɢɣ ɫɨɩɪɨɰɟɫɫɨɪ. ɉɪɨɰɟɫɫɨɪ ɦɨɠɟɬ ɫɨɞɟɪɠɚɬɶ ɧɟɫɤɨɥɶ­ɤɨ ɦɚɬɟɦɚɬɢɱɟɫɤɢɯ ɫɨɩɪɨɰɟɫɫɨɪɨɜ, ɤɚɠɞɵɣ ɢɡ ɧɢɯ ɫɩɨɫɨɛɟɧ ɜɵɩɨɥɧɹɬɶ (ɞɚ
4
ɢ ɜɵɩɨɥɧɹɟɬ), ɩɨ ɦɟɧɶɲɟɣ ɦɟɪɟ, ɨɞɧɭ ɨɩɟɪɚɰɢɸ ɫ ɩɥɚɜɚɸɳɟɣ ɬɨɱɤɨɣ ɜɧɟ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɨɬ ɞɪɭɝɢɯ ȺɅɍ. Ɇɟɬɨɞ ɤɨɧɜɟɣɟɪɧɨɣ ɨɛɪɚɛɨɬɤɢ ɞɚɧɧɵɯ ɩɨɡ­ɜɨɥɹɟɬ ɨɞɧɨɦɭ ɦɚɬɟɦɚɬɢɱɟɫɤɨɦɭ ɫɨɩɪɨɰɟɫɫɨɪɭ ɜɵɩɨɥɧɹɬɶ ɧɟɫɤɨɥɶɤɨ ɨɩɟ­ɪɚɰɢɣ ɨɞɧɨɜɪɟɦɟɧɧɨ. ɋɨɩɪɨɰɟɫɫɨɪ, ɫɩɨɫɨɛɧɵɣ ɜɵɩɨɥɧɹɬɶ ɜɵɫɨɤɨɬɨɱɧɵɟ ɜɵɱɢɫɥɟɧɢɹ ɤɚɤ ɞɥɹ ɰɟɥɨɱɢɫɥɟɧɧɵɯ ɬɢɩɨɜ ɞɚɧɧɵɯ, ɬɚɤ ɢ ɞɥɹ ɮɨɪɦɚɬɨɜ ɫ ɩɥɚɜɚɸɳɟɣ ɬɨɱɤɨɣ, ɫɨɞɟɪɠɢɬ ɧɚɛɨɪ «ɩɨɥɟɡɧɵɯ» ɭɫɤɨɪɹɸɳɢɯ ɜɵɱɢɫɥɟ
-
ɧɢɹ ɤɨɧɫɬɚɧɬ.
Ɇɚɬɟɦɚɬɢɱɟɫɤɢɣ ɫɨɩɪɨɰɟɫɫɨɪ ɪɚɛɨɬɚɟɬ ɩɚɪɚɥɥɟɥɶɧɨ ɫ ɰɟɧɬɪɚɥɶɧɵɦ ɩɪɨɰɟɫɫɨɪɨɦ, ɨɛɟɫɩɟɱɢɜɚɹ, ɬɚɤɢɦ ɨɛɪɚɡɨɦ, ɜɵɫɨɤɢɣ ɭɪɨɜɟɧɶ ɩɪɨɢɡɜɨɞɢ­ɬɟɥɶɧɨɫɬɢ ɦɢɤɪɨɩɪɨɰɟɫɫɨɪɚ. ɋɢɫɬɟɦɚ ɜɵɩɨɥɧɹɟɬ ɤɨɦɚɧɞɵ ɫɨɩɪɨɰɟɫɫɨɪɚ ɜ ɬɨɦ ɩɨɪɹɞɤɟ, ɜ ɤɨɬɨɪɨɦ ɨɧɢ ɩɨɹɜɥɹɸɬɫɹ ɜ ɩɨɬɨɤɟ. Ɇɚɬɟɦɚɬɢɱɟɫɤɢɣ ɫɨ­ɩɪɨɰɟɫɫɨɪ ɩɟɪɫɨɧɚɥɶɧɨɝɨ ɤɨɦɩɶɸɬɟɪɚ ɩɨɡɜɨɥɹɟɬ ɜɵɩɨɥɧɹɬɶ ɫɤɨɪɨɫɬɧɵɟ ɚɪɢɮɦɟɬɢɱɟɫɤɢɟ, ɥɨɝɚɪɢɮɦɢɱɟɫɤɢɟ, ɥɨɝɢɱɟɫɤɢɟ ɢ ɞɪɭɝɢɟ ɨɩɟɪɚɰɢɢ, ɚ ɬɚɤ­ɠɟ ɬɪɢɝɨɧɨɦɟɬɪɢɱɟɫɤɢɟ ɮɭɧɤɰɢɢ ɫ
ɜɵɫɨɤɨɣ ɫɬɟɩɟɧɶɸ ɬɨɱɧɨɫɬɢ.
Ⱦɟɲɢɮɪɚɬɨɪ ɢɧɫɬɪɭɤɰɢɣ (ɤɨɦɚɧɞ) ɚɧɚɥɢɡɢɪɭɟɬ ɢɧɫɬɪɭɤɰɢɢ ɫ ɰɟɥɶɸ ɜɵɞɟɥɟɧɢɹ ɨɩɟɪɚɧɞɨɜ ɢ ɚɞɪɟɫɨɜ, ɩɨ ɤɨɬɨɪɵɦ ɪɚɡɦɟɳɚɸɬɫɹ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɵ. Ɂɚ­ɬɟɦ ɫɥɟɞɭɟɬ ɫɨɨɛɳɟɧɢɟ ɞɪɭɝɨɦɭ ɧɟɡɚɜɢɫɢɦɨɦɭ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɭ ɨ ɬɨɦ, ɱɬɨ ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɨ ɫɞɟɥɚɬɶ ɞɥɹ ɜɵɩɨɥɧɟɧɢɹ ɢɧɫɬɪɭɤɰɢɢ. Ⱦɟɲɢɮɪɚɬɨɪ ɞɨɩɭɫɤɚɟɬ ɜɵɩɨɥɧɟɧɢɟ ɧɟɫɤɨɥɶɤɢɯ ɢɧɫɬɪɭɤɰɢɣ ɨɞɧɨɜɪɟɦɟɧɧɨ ɞɥɹ ɡɚɝɪɭɡɤɢ ɜɫɟɯ ɢɫ­ɩɨɥɧɹɸɳɢɯ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜ.
Ʉɷɲ-ɩɚɦɹɬɶ – ɜɵɫɨɤɨɫɤɨɪɨɫɬɧɨɣ ɭɱɚɫɬɨɤ ɩɚɦɹɬɢ
ɩɪɨɰɟɫɫɨɪɚ, ɢɫ­ɩɨɥɶɡɭɟɦɵɣ ɜ ɤɚɱɟɫɬɜɟ ɛɭɮɟɪɚ ɞɥɹ ɭɫɤɨɪɟɧɢɹ ɨɛɦɟɧɚ ɦɟɠɞɭ ɩɪɨɰɟɫɫɨɪɨɦ ɢ ɨɩɟɪɚɬɢɜɧɨɣ ɩɚɦɹɬɶɸ, ɚ ɬɚɤɠɟ ɞɥɹ ɯɪɚɧɟɧɢɹ ɤɨɩɢɣ ɢɧɫɬɪɭɤɰɢɣ ɢ ɞɚɧ­ɧɵɯ, ɤɨɬɨɪɵɟ ɧɟɞɚɜɧɨ ɩɪɢɦɟɧɹɥɢɫɶ ɩɪɨɰɟɫɫɨɪɨɦ. Ɂɧɚɱɟɧɢɹ ɢɡ ɤɷɲ-ɩɚɦɹɬɢ ɢɡɜɥɟɤɚɸɬɫɹ ɧɟɩɨɫɪɟɞɫɬɜɟɧɧɨ, ɛɟɡ ɨɛɪɚɳɟɧɢɹ ɤ ɨɫɧɨɜɧɨɣ ɩɚɦɹɬɢ. ɉɪɢ ɢɡɭɱɟɧɢɢ ɨɫɨɛɟɧɧɨɫɬɟɣ ɪɚɛɨɬɵ ɩɪɨɝɪɚɦɦ ɛɵɥɨ ɨɛɧɚɪɭɠɟɧɨ, ɱɬɨ ɨɧɢ ɨɛ­ɪɚɳɚɸɬɫɹ ɤ ɬɟɦ
ɢɥɢ ɢɧɵɦ ɨɛɥɚɫɬɹɦ ɩɚɦɹɬɢ ɫ ɪɚɡɥɢɱɧɨɣ ɱɚɫɬɨɬɨɣ. Ɍɚɤ, ɹɱɟɣɤɢ ɩɚɦɹɬɢ, ɤ ɤɨɬɨɪɵɦ ɩɪɨɝɪɚɦɦɚ ɨɛɪɚɳɚɥɚɫɶ ɧɟɞɚɜɧɨ, ɫɤɨɪɟɟ ɜɫɟɝɨ, ɛɭɞɭɬ ɢɫɩɨɥɶɡɨɜɚɧɵ ɜɧɨɜɶ. Ɇɢɤɪɨɩɪɨɰɟɫɫɨɪ ɫɩɨɫɨɛɟɧ ɯɪɚɧɢɬɶ ɤɨɩɢɢ ɷɬɢɯ ɢɧɫɬɪɭɤɰɢɣ ɜ ɫɜɨɟɣ ɥɨɤɚɥɶɧɨɣ ɩɚɦɹɬɢ ɢ ɤɚɠɞɵɣ ɪɚɡ ɢɫɩɨɥɶɡɨɜɚɬɶ ɢɯ ɧɚ ɩɪɨɬɹɠɟɧɢɢ ɜɫɟɝɨ ɰɢɤɥɚ. Ⱦɨɫɬɭɩ ɤ ɩɚɦɹɬɢ ɧɟɨɛɯɨɞɢɦ ɬɨɥɶɤɨ ɜ ɫɚɦɨɦ ɧɚɱɚɥɟ ɩɨɢɫɤɚ. Ⱦɥɹ ɯɪɚɧɟɧɢɹ
ɷɬɢɯ ɢɧɫɬɪɭɤɰɢɣ ɢɫɩɨɥɶɡɭɟɬɫɹ ɫɨɜɫɟɦ ɧɟɡɧɚ­ɱɢɬɟɥɶɧɵɣ ɨɛɴɟɦ ɩɚɦɹɬɢ. ȿɫɥɢ ɢɧɫɬɪɭɤɰɢɢ ɜ ɩɪɨɰɟɫɫɨɪ ɩɨɫɬɭɩɚɸɬ ɞɨɫɬɚ­ɬɨɱɧɨ ɨɩɟɪɚɬɢɜɧɨ, ɬɨ ɦɢɤɪɨɩɪɨɰɟɫɫɨɪ ɷɤɨɧɨɦɢɬ ɜɪɟɦɹ ɧɚ ɨɠɢɞɚɧɢɟ ɢ ɜɵ­ɩɨɥɧɟɧɢɟ ɢɧɫɬɪɭɤɰɢɣ. Ɉɞɧɚɤɨ ɞɥɹ ɛɵɫɬɪɨɞɟɣɫɬɜɭɸɳɢɯ ɦɢɤɪɨɩɪɨɰɟɫɫɨ­ɪɨɜ ɷɬɨɝɨ ɧɟɞɨɫɬɚɬɨɱɧɨ. Ɋɟɲɟɧɢɟ ɷɬɨɣ ɩɪɨɛɥɟɦɵ ɡɚɤɥɸɱɚɟɬɫɹ ɜ ɭɥɭɱɲɟ­ɧɢɢ ɨɪɝɚɧɢɡɚɰɢɢ ɩɚɦɹɬɢ ɜɧɭɬɪɢ ɦɢɤɪɨɩɪɨɰɟɫɫɨɪɚ, ɤɨɬɨɪɚɹ ɞɨɥɠɧɚ ɫɨɨɬ­ɜɟɬɫɬɜɨɜɚɬɶ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɫɚɦɨɝɨ ɩɪɨɰɟɫɫɨɪɚ.
Ʉɷɲ-ɩɚɦɹɬɶ ɩɟɪɜɨɝɨ ɭɪɨɜɧɹ (L1 cache) ɧɚɯɨɞɢɬɫɹ ɜɧɭɬɪɢ ɩɪɨɰɟɫɫɨɪɚ.
Ɉɧɚ ɨɩɟɪɚɬɢɜɧɟɟ ɜɫɟɯ ɨɫɬɚɥɶɧɵɯ ɬɢɩɨɜ ɩɚɦɹɬɢ, ɧɨ ɦɟɧɶɲɟ ɩɨ ɨɛɴɟɦɭ, ɚ
5
ɬɚɤɠɟ ɫɨɯɪɚɧɹɟɬ ɫɨɜɫɟɦ ɧɟɞɚɜɧɨ ɩɪɢɦɟɧɹɟɦɭɸ ɢɧɮɨɪɦɚɰɢɸ, ɤɨɬɨɪɚɹ ɦɨɠɟɬ ɛɵɬɶ ɢɫɩɨɥɶɡɨɜɚɧɚ ɩɪɢ ɜɵɩɨɥɧɟɧɢɢ ɤɨɪɨɬɤɢɯ ɩɪɨɝɪɚɦɦɧɵɯ ɰɢɤɥɨɜ.
Ʉɷɲ-ɩɚɦɹɬɶ ɜɬɨɪɨɝɨ ɭɪɨɜɧɹ (L2 cache) ɧɚɯɨɞɢɬɫɹ ɜɧɭɬɪɢ ɩɪɨɰɟɫɫɨɪɚ.
ɂɧɮɨɪɦɚɰɢɹ, ɯɪɚɧɹɳɚɹɫɹ ɜ ɧɟɣ, ɢɫɩɨɥɶɡɭɟɬɫɹ ɪɟɠɟ, ɱɟɦ ɫɜɟɞɟɧɢɹ ɩɟɪɜɨɝɨ ɭɪɨɜɧɹ ɩɚɦɹɬɢ, ɧɨ ɩɨ ɨɛɴɟɦɭ ɩɚɦɹɬɢ ɩɪɟɜɵɲɚɟɬ ɟɝɨ. ȼ ɧɚɫɬɨɹɳɟɟ ɜɪɟɦɹ ɜ ɩɪɨɰɟɫɫɨɪɚɯ ɩɪɢɦɟɧɹɟɬɫɹ ɤɷɲ-ɩɚɦɹɬɶ ɬɪɟɬɶɟɝɨ ɭɪɨɜɧɹ.
Ɉɫɧɨɜɧɚɹ ɩɚɦɹɬɶ
ɩɨ ɨɛɴɟɦɭ ɡɧɚɱɢɬɟɥɶɧɨ ɩɪɟɜɵɲɚɟɬ ɤɷɲ-ɩɚɦɹɬɶ, ɧɨ
ɧɟ ɨɬɥɢɱɚɟɬɫɹ ɛɵɫɬɪɨɬɨɣ ɞɟɣɫɬɜɢɹ.
Ɇɧɨɝɨɭɪɨɜɧɟɜɚɹ ɤɷɲ-ɩɚɦɹɬɶ ɩɨɡɜɨɥɹɟɬ ɫɧɢɡɢɬɶ ɬɪɟɛɨɜɚɧɢɹ ɧɚɢɛɨɥɟɟ
ɩɪɨɢɡɜɨɞɢɬɟɥɶɧɵɯ ɦɢɤɪɨɩɪɨɰɟɫɫɨɪɨɜ ɤ ɛɵɫɬɪɨɞɟɣɫɬɜɢɸ ɨɫɧɨɜɧɨɣ ɞɢɧɚɦɢ­ɱɟɫɤɨɣ ɩɚɦɹɬɢ. ȿɫɥɢ ɫɨɤɪɚɬɢɬɶ ɜɪɟɦɹ ɞɨɫɬɭɩɚ ɤ ɨɫɧɨɜɧɨɣ ɩɚɦɹɬɢ ɧɚ 30 %, ɬɨ ɩɪɨɢɡɜɨɞɢɬɟɥɶɧɨɫɬɶ ɷɮɮɟɤɬɢɜɧɨ ɫɤɨɧɫɬɪɭɢɪɨɜɚɧɧɨɣ ɤɷɲ-ɩɚɦɹɬɢ ɩɨɜɵ­ɫɢɬɫɹ ɬɨɥɶɤɨ ɧɚ 10–15 %. Ʉɷɲ-ɩɚɦɹɬɶ ɦɨɠɟɬ ɞɨɫɬɚɬɨɱɧɨ ɫɢɥɶɧɨ ɜɥɢɹɬɶ ɧɚ ɩɪɨɢɡɜɨɞɢɬɟɥɶɧɨɫɬɶ ɩɪɨɰɟɫɫɨɪɚ ɜ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɨɬ ɬɢɩɚ ɢɫɩɨɥɧɹɟɦɵɯ ɨɩɟ­ɪɚɰɢɣ. Ɉɞɧɚɤɨ ɟɟ ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɟ ɜɨɜɫɟ ɧɟ ɝɚɪɚɧɬɢɪɭɟɬ ɜɨɡɪɚɫɬɚɧɢɟ ɨɛɳɟɣ ɩɪɨɢɡɜɨɞɢɬɟɥɶɧɨɫɬɢ ɪɚɛɨɬɵ ɩɪɨɰɟɫɫɨɪɚ. ɇɟɨɛɯɨɞɢɦɨ ɭɱɢɬɵɜɚɬɶ, ɧɚɫɤɨɥɶ­ɤɨ ɩɪɢɥɨɠɟɧɢɟ ɨɩɬɢɦɢɡɢɪɨɜɚɧɨ ɩɨɞ ɜɵɛɪɚɧɧɭɸ ɫɬɪɭɤɬɭɪɭ ɢ ɢɫɩɨɥɶɡɭɟɬ ɤɷɲ, ɚ ɬɚɤɠɟ ɩɨɦɟɳɚɸɬɫɹ ɥɢ ɪɚɡɥɢɱɧɵɟ ɫɟɝɦɟɧɬɵ ɩɪɨɝɪɚɦɦɵ ɜ ɤɷɲ ɰɟɥɢ­ɤɨɦ ɢɥɢ ɱɚɫɬɹɦɢ.
Ʉɷɲ-ɩɚɦɹɬɶ ɧɟ ɬɨɥɶɤɨ ɩɨɜɵɲɚɟɬ
ɛɵɫɬɪɨɞɟɣɫɬɜɢɟ ɦɢɤɪɨɩɪɨɰɟɫɫɨɪɚ
ɩɪɢ ɜɵɩɨɥɧɟɧɢɢ ɨɩɟɪɚɰɢɢ ɱɬɟɧɢɹ ɢɡ ɩɚɦɹɬɢ, ɧɨ ɜ ɧɟɣ ɬɚɤɠɟ ɦɨɝɭɬ ɯɪɚ­ɧɢɬɶɫɹ ɡɧɚɱɟɧɢɹ, ɡɚɩɢɫɵɜɚɟɦɵɟ ɩɪɨɰɟɫɫɨɪɨɦ ɜ ɨɫɧɨɜɧɭɸ ɩɚɦɹɬɶ. Ɂɚɮɢɤ­ɫɢɪɨɜɚɬɶ ɷɬɢ ɡɧɚɱɟɧɢɹ ɦɨɠɧɨ ɩɨɡɠɟ, ɤɨɝɞɚ ɨɫɧɨɜɧɚɹ ɩɚɦɹɬɶ ɛɭɞɟɬ ɫɜɨɛɨɞ­ɧɚ. Ɍɚɤɚɹ ɤɷɲ-ɩɚɦɹɬɶ ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ «ɤɷɲ ɫ ɨɛɪɚɬɧɨɣ ɡɚɩɢɫɶɸ» (write back ɫɚɫhe). ȿɟ ɜɨɡɦɨɠɧɨɫɬɢ ɢ ɩɪɢɧɰɢɩɵ ɪɚɛɨɬɵ ɡɚɦɟɬɧɨ ɨɬɥɢɱɚɸɬɫɹ
ɨɬ ɯɚɪɚɤ­ɬɟɪɢɫɬɢɤ «ɤɷɲ ɫɨ ɫɤɜɨɡɧɨɣ ɡɚɩɢɫɶɸ» (write through cache), ɤɨɬɨɪɵɣ ɭɱɚɫɬɜɭɟɬ ɬɨɥɶɤɨ ɜ ɨɩɟɪɚɰɢɢ ɱɬɟɧɢɹ ɢɡ ɩɚɦɹɬɢ.
ɒɢɧɚ – ɷɬɨ ɜɵɫɨɤɨɫɤɨɪɨɫɬɧɨɣ ɤɚɧɚɥ ɩɟɪɟɫɵɥɤɢ ɞɚɧɧɵɯ, ɢɫɩɨɥɶɡɭɟ-
ɦɵɣ ɫɨɜɦɟɫɬɧɨ ɪɚɡɥɢɱɧɵɦɢ ɛɥɨɤɚɦɢ ɫɢɫɬɟɦɵ, ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɹɟɬ ɫɨɛɨɣ ɧɚɛɨɪ ɩɪɨɜɨɞɹɳɢɯ ɥɢɧɢɣ ɜ ɩɟɱɚɬɧɨɣ ɩɥɚɬɟ, ɩɪɨɜɨɞɚ, ɩɪɢɩɚɹɧɧɵɟ ɤ ɜɵɜɨɞɚɦ ɪɚɡɴɟɦɨɜ, ɜ ɤɨɬɨɪɵɟ ɜɫɬɚɜɥɹɸɬɫɹ ɩɟɱɚɬɧɵɟ ɩɥɚɬɵ, ɥɢɛɨ ɩɥɨɫɤɢɣ ɤɚɛɟɥɶ. ɂɧɮɨɪɦɚɰɢɹ ɩɟɪɟɞɚɟɬɫɹ
ɩɨ ɲɢɧɟ ɜ ɜɢɞɟ ɝɪɭɩɩ ɛɢɬɨɜ. ȼ ɫɨɫɬɚɜɟ ɲɢɧɵ ɞɥɹ ɤɚɠɞɨɝɨ ɛɢɬɚ ɫɥɨɜɚ ɦɨɠɟɬ ɛɵɬɶ ɩɪɟɞɭɫɦɨɬɪɟɧɚ ɨɬɞɟɥɶɧɚɹ ɥɢɧɢɹ (ɩɚɪɚɥ­ɥɟɥɶɧɚɹ ɲɢɧɚ), ɢɥɢ ɜɫɟ ɛɢɬɵ ɫɥɨɜɚ ɦɨɝɭɬ ɩɨɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨ ɜɨ ɜɪɟɦɟɧɢ ɢɫ­ɩɨɥɶɡɨɜɚɬɶ ɨɞɧɭ ɥɢɧɢɸ (ɩɨɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɚɹ ɲɢɧɚ). Ʉ ɲɢɧɟ ɦɨɠɟɬ ɛɵɬɶ ɩɨɞɤɥɸɱɟɧɨ ɦɧɨɝɨ ɩɪɢɟɦɧɵɯ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜ-ɩɨɥɭɱɚɬɟɥɟɣ. Ɉɛɵɱɧɨ ɞɚɧɧɵɟ ɧɚ ɲɢɧɟ ɩɪɟɞɧɚɡɧɚɱɚɸɬɫɹ ɬɨɥɶɤɨ
ɞɥɹ ɨɞɧɨɝɨ ɢɡ ɧɢɯ. ɋɨɱɟɬɚɧɢɟ ɭɩɪɚɜɥɹɸ­ɳɢɯ ɢ ɚɞɪɟɫɧɵɯ ɫɢɝɧɚɥɨɜ ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬ ɤɨɧɤɪɟɬɧɨɝɨ ɩɨɥɭɱɚɬɟɥɹ. ɍɩɪɚɜɥɹ­ɸɳɚɹ ɥɨɝɢɤɚ ɜɨɡɛɭɠɞɚɟɬ ɫɩɟɰɢɚɥɶɧɵɟ ɫɬɪɨɛɢɪɭɸɳɢɟ ɫɢɝɧɚɥɵ, ɱɬɨɛɵ ɭɤɚɡɚɬɶ ɩɨɥɭɱɚɬɟɥɸ, ɤɨɝɞɚ ɟɦɭ ɫɥɟɞɭɟɬ ɩɪɢɧɢɦɚɬɶ ɞɚɧɧɵɟ. ɉɨɥɭɱɚɬɟɥɢ ɢ ɨɬɩɪɚɜɢɬɟɥɢ ɦɨɝɭɬ ɛɵɬɶ ɨɞɧɨɧɚɩɪɚɜɥɟɧɧɵɦɢ (ɨɫɭɳɟɫɬɜɥɹɸɬ ɬɨɥɶɤɨ ɩɟɪɟ-
6
ɞɚɱɭ ɢɥɢ ɩɪɢɟɦ) ɢ ɞɜɭɧɚɩɪɚɜɥɟɧɧɵɦɢ (ɜɵɩɨɥɧɹɸɬ ɬɨ ɢ ɞɪɭɝɨɟ). Ɉɞɧɚɤɨ ɫɚɦɚɹ ɛɵɫɬɪɚɹ ɩɪɨɰɟɫɫɨɪɧɚɹ ɲɢɧɚ ɧɟ ɨɤɚɠɟɬɫɹ ɫɬɨɥɶ ɷɮɮɟɤɬɢɜɧɨɣ, ɟɫɥɢ ɩɚɦɹɬɶ ɧɟ ɫɦɨɠɟɬ ɞɨɫɬɚɜɥɹɬɶ ɞɚɧɧɵɟ ɫ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɸɳɟɣ ɫɤɨɪɨɫɬɶɸ.
Ɍɢɩɵ ɲɢɧ
ɒɢɧɚ ɞɚɧɧɵɯ ɫɥɭɠɢɬ ɞɥɹ ɛɵɫɬɪɨɣ ɩɟɪɟɫɵɥɤɢ ɞɚɧɧɵɯ ɨɬ ɩɪɨɰɟɫɫɨɪɚ ɤ
ɩɚɦɹɬɢ ɢ ɤ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɚɦɢ ɜɜɨɞɚ/ɜɵɜɨɞɚ. Ɉɧɢ ɦɨɝɭɬ ɹɜɥɹɬɶɫɹ ɤɚɤ ɤɨɦɚɧɞɚ­ɦɢ
ɦɢɤɪɨɩɪɨɰɟɫɫɨɪɚ, ɬɚɤ ɢ ɢɧɮɨɪɦɚɰɢɟɣ, ɤɨɬɨɪɭɸ ɨɧ ɩɨɫɵɥɚɟɬ ɜ ɩɨɪɬɵ
ɜɜɨɞɚ/ɜɵɜɨɞɚ ɢɥɢ ɩɪɢɧɢɦɚɟɬ ɨɬ ɧɢɯ.
ɒɢɧɚ ɚɞɪɟɫɨɜ ɢɫɩɨɥɶɡɭɟɬɫɹ ɰɟɧɬɪɚɥɶɧɵɦ ɩɪɨɰɟɫɫɨɪɨɦ (ɐɉ) ɞɥɹ ɜɵ-
ɛɨɪɚ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɚ ɜɜɨɞɚ/ɜɵɜɨɞɚ ɢɥɢ ɬɪɟɛɭɟɦɨɣ ɹɱɟɣɤɢ ɩɚɦɹɬɢ ɩɭɬɟɦ ɭɫɬɚ­ɧɨɜɤɢ ɧɚ ɲɢɧɟ ɤɨɧɤɪɟɬɧɨɝɨ ɚɞɪɟɫɚ, ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɸɳɟɝɨ ɨɞɧɨɣ ɢɡ ɹɱɟɟɤ ɩɚ­ɦɹɬɢ ɢɥɢ ɨɞɧɨɝɨ ɢɡ ɜɯɨɞɹɳɢɯ ɜ ɫɢɫɬɟɦɭ
ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ ɜɜɨɞɚ/ɜɵɜɨɞɚ.
ɒɢɧɚ ɭɩɪɚɜɥɟɧɢɹ ɩɟɪɟɞɚɟɬ ɭɩɪɚɜɥɹɸɳɢɟ ɫɢɝɧɚɥɵ, ɩɪɟɞɧɚɡɧɚɱɟɧɧɵɟ
ɩɚɦɹɬɢ ɢ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɚɦ ɜɜɨɞɚ/ɜɵɜɨɞɚ ɢ ɭɤɚɡɵɜɚɸɳɢɟ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɟ ɩɟɪɟɞɚ­ɱɢ ɞɚɧɧɵɯ (ɜ ɩɪɨɰɟɫɫɨɪ ɢɥɢ ɢɡ ɧɟɝɨ).
Ɋɟɝɢɫɬɪɵ – ɷɬɨ ɜɧɭɬɪɟɧɧɹɹ ɩɚɦɹɬɶ ɩɪɨɰɟɫɫɨɪɚ, ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɹɟɬ ɫɨɛɨɣ
ɪɹɞ ɫɩɟɰɢɚɥɢɡɢɪɨɜɚɧɧɵɯ ɞɨɩɨɥɧɢɬɟɥɶɧɵɯ ɹɱɟɟɤ ɩɚɦɹɬɢ, ɚ ɬɚɤɠɟ ɜɧɭɬɪɟɧ­ɧɢɟ ɧɨɫɢɬɟɥɢ ɢɧɮɨɪɦɚɰɢɢ ɦɢɤɪɨɩɪɨɰɟɫɫɨɪɚ ɞɥɹ ɜɪɟɦɟɧɧɨɝɨ ɯɪɚɧɟɧɢɹ ɞɚɧɧɵɯ, ɱɢɫɥɚ ɢɥɢ ɤɨɦɚɧɞɵ
ɢ ɢɫɩɨɥɶɡɭɟɬɫɹ ɫ ɰɟɥɶɸ ɭɩɪɨɳɟɧɢɹ ɚɪɢɮɦɟ­ɬɢɱɟɫɤɢɯ, ɥɨɝɢɱɟɫɤɢɯ ɢ ɩɟɪɟɫɵɥɨɱɧɵɯ ɨɩɟɪɚɰɢɣ. ɋɩɟɰɢɚɥɶɧɵɟ ɷɥɟɤɬɪɨɧ­ɧɵɟ ɫɯɟɦɵ ɦɨɝɭɬ ɜɵɩɨɥɧɹɬɶ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɧɵɣ ɧɚɛɨɪ ɦɚɧɢɩɭɥɹɰɢɣ ɧɚɞ ɫɨ­ɞɟɪɠɢɦɵɦ ɧɟɤɨɬɨɪɵɯ ɪɟɝɢɫɬɪɨɜ. ɇɚɩɪɢɦɟɪ, «ɜɵɪɟɡɚɬɶ» ɨɬɞɟɥɶɧɵɟ ɱɚɫɬɢ (ɤɨɦɩɨɧɟɧɬɵ) ɤɨɦɚɧɞɵ ɞɥɹ ɩɨɫɥɟɞɭɸɳɟɝɨ ɢɯ ɢɫɩɨɥɶɡɨɜɚɧɢɹ ɢɥɢ ɜɵɩɨɥ­ɧɹɬɶ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɧɵɟ ɚɪɢɮɦɟɬɢɱɟɫɤɢɟ ɨɩɟɪɚɰɢɢ ɧɚɞ ɱɢɫɥɚɦɢ. Ɉɫɧɨɜɧɵɦ ɷɥɟɦɟɧɬɨɦ ɪɟɝɢɫɬɪɚ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɚɹ ɫɯɟɦɚ, ɧɚɡɵɜɚɟɦɚɹ
ɬɪɢɝɝɟɪɨɦ, ɤɨɬɨɪɚɹ ɫɩɨɫɨɛɧɚ ɯɪɚɧɢɬɶ ɨɞɧɭ ɞɜɨɢɱɧɭɸ ɰɢɮɪɭ (ɪɚɡɪɹɞ). Ɋɟɝɢɫɬɪ ɩɪɟɞ­ɫɬɚɜɥɹɟɬ ɫɨɛɨɣ ɫɨɜɨɤɭɩɧɨɫɬɶ ɬɪɢɝɝɟɪɨɜ, ɫɜɹɡɚɧɧɵɯ ɞɪɭɝ ɫ ɞɪɭɝɨɦ ɨɩɪɟɞɟ­ɥɟɧɧɵɦ ɨɛɪɚɡɨɦ ɨɛɳɟɣ ɫɢɫɬɟɦɨɣ ɭɩɪɚɜɥɟɧɢɹ. ɋɭɳɟɫɬɜɭɟɬ ɧɟɫɤɨɥɶɤɨ ɬɢ­ɩɨɜ ɪɟɝɢɫɬɪɨɜ, ɨɬɥɢɱɚɸɳɢɯɫɹ ɜɢɞɨɦ ɜɵɩɨɥɧɹɟɦɵɯ ɨɩɟɪɚɰɢɣ.
ɇɚɢɛɨɥɟɟ ɪɚɫɩɪɨɫɬɪɚɧɟɧɧɵɟ ɪɟɝɢɫɬɪɵ: – ɫɭɦɦɚɬɨɪ – ɪɟɝɢɫɬɪ ȺɅɍ, ɭɱɚɫɬɜɭɸɳɢɣ ɜ ɜɵɩɨɥɧɟɧɢɢ ɤɚɠɞɨɣ ɨɩɟ-
ɪɚɰɢɢ;
– ɫɱɟɬɱɢɤ ɤɨɦɚɧɞ – ɪɟɝɢɫɬɪ ɍɍ, ɫɨɞɟɪɠɢɦɨɟ ɤɨɬɨɪɨɝɨ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɟɬ ɚɞɪɟɫɭ ɨɱɟɪɟɞɧɨɣ ɜɵɩɨɥɧɹɟɦɨɣ ɤɨɦɚɧɞɵ; ɫɥɭɠɢɬ ɞɥɹ ɚɜɬɨɦɚɬɢɱɟɫɤɨɣ ɜɵ­ɛɨɪɤɢ ɩɪɨɝɪɚɦɦɵ ɢɡ ɩɨɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɵɯ ɹɱɟɟɤ ɩɚɦɹɬɢ;
– ɪɟɝɢɫɬɪ ɤɨɦɚɧɞ ɍɍ ɩɪɟɞɧɚɡɧɚɱɟɧ ɞɥɹ ɯɪɚɧɟɧɢɹ ɤɨɞɚ ɤɨɦɚɧɞɵ ɧɚ ɩɟ­ɪɢɨɞ ɜɪɟɦɟɧɢ, ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɵɣ ɞɥɹ ɟɟ ɜɵɩɨɥɧɟɧɢɹ. ɑɚɫɬɶ ɟɝɨ ɪɚɡɪɹɞɨɜ ɢɫ­ɩɨɥɶɡɭɟɬɫɹ ɞɥɹ ɯɪɚɧɟɧɢɹ ɤɨɞɚ ɨɩɟɪɚɰɢɢ, ɨɫɬɚɥɶɧɵɟ – ɤɨɞɨɜ ɚɞɪɟɫɨɜ ɨɩɟ­ɪɚɧɞɨɜ.
ɉɨɧɹɬɢɟ ɚɪɯɢɬɟɤɬɭɪɵ ɫɨɞɟɪɠɢɬ
ɜ ɫɟɛɟ ɩɪɚɤɬɢɱɟɫɤɢ ɜɫɸ ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɭɸ
ɢɧɮɨɪɦɚɰɢɸ ɨ ɤɨɦɩɶɸɬɟɪɟ. ȼɫɟ ɫɨɜɪɟɦɟɧɧɵɟ ɗȼɆ ɨɛɥɚɞɚɸɬ ɤɚɤ ɨɛɳɢ-
7
ɦɢ, ɬɚɤ ɢ ɢɧɞɢɜɢɞɭɚɥɶɧɵɦɢ ɫɜɨɣɫɬɜɚɦɢ ɢ ɨɫɨɛɟɧɧɨɫɬɹɦɢ ɚɪɯɢɬɟɤɬɭɪɵ, ɨɬɥɢɱɚɸɳɢɦɢ ɥɢɲɶ ɤɨɧɤɪɟɬɧɭɸ ɦɨɞɟɥɶ ɤɨɦɩɶɸɬɟɪɚ ɨɬ ɨɫɬɚɥɶɧɵɯ. ɉɪɢ­ɫɭɬɫɬɜɢɟ ɨɛɳɢɯ ɚɪɯɢɬɟɤɬɭɪɧɵɯ ɫɜɨɣɫɬɜ ɨɛɴɹɫɧɹɟɬɫɹ ɬɟɦ, ɱɬɨ ɛɨɥɶɲɢɧ­ɫɬɜɨ ɬɢɩɨɜ ɫɭɳɟɫɬɜɭɸɳɢɯ ɦɚɲɢɧ ɩɪɢɧɚɞɥɟɠɚɬ ɤ ɬɚɤ ɧɚɡɵɜɚɟɦɨɣ «ɮɨɧ­ɧɟɣɦɚɧɨɜɫɤɨɣ» ɚɪɯɢɬɟɤɬɭɪɟ.
Ɉɛɳɢɟ ɫɜɨɣɫɬɜɚ ɢ ɩɪɢɧɰɢɩɵ
1. ɉɪɢɧɰɢɩ ɯɪɚɧɢɦɨɣ ɩɪɨɝɪɚɦɦɵ, ɫɨɝɥɚɫɧɨ ɤɨɬɨɪɨɦɭ ɤɨɞ ɢ ɞɚɧɧɵɟ
ɧɚɯɨɞɹɬɫɹ ɜ ɨɞɧɨɦ
ɚɞɪɟɫɧɨɦ ɩɪɨɫɬɪɚɧɫɬɜɟ ɨɩɟɪɚɬɢɜɧɨɣ ɩɚɦɹɬɢ ɜɵɱɢɫɥɢ-
ɬɟɥɶɧɨɣ ɦɚɲɢɧɵ.
2. ɉɪɢɧɰɢɩ ɦɢɤɪɨɩɪɨɝɪɚɦɦɢɪɨɜɚɧɢɹ ɩɪɟɞɭɫɦɚɬɪɢɜɚɟɬ, ɱɬɨ ɦɚɲɢɧɧɵɣ
ɹɡɵɤ ɟɳɟ ɧɟ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɬɨɣ ɤɨɧɟɱɧɨɣ ɫɭɛɫɬɚɧɰɢɟɣ, ɤɨɬɨɪɚɹ ɮɢɡɢɱɟɫɤɢ ɩɪɢ­ɜɨɞɢɬ ɜ ɞɟɣɫɬɜɢɟ ɩɪɨɰɟɫɫɵ ɜ ɦɚɲɢɧɟ. ȼ ɫɨɫɬɚɜ ɩɪɨɰɟɫɫɨɪɚ ɜɯɨɞɢɬ ɛɥɨɤ ɦɢɤɪɨɩɪɨɝɪɚɦɦɧɨɝɨ ɭɩɪɚɜɥɟɧɢɹ, ɤɨɬɨɪɵɣ ɞɥɹ ɤɚɠɞɨɣ ɦɚɲɢɧɧɨɣ ɤɨɦɚɧɞɵ ɢɦɟɟɬ ɧɚɛɨɪ ɞɟɣɫɬɜɢɣ-ɫɢɝɧɚɥɨɜ, ɤɨɬɨɪɵɟ ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɨ ɫɝɟɧɟɪɢɪɨɜɚɬɶ ɞɥɹ ɮɢɡɢɱɟɫɤɨɝɨ
ɜɵɩɨɥɧɟɧɢɹ ɬɪɟɛɭɟɦɨɣ ɦɚɲɢɧɧɨɣ ɤɨɦɚɧɞɵ.
3. Ʌɢɧɟɣɧɨɟ ɩɪɨɫɬɪɚɧɫɬɜɨ ɩɚɦɹɬɢ – ɫɨɜɨɤɭɩɧɨɫɬɶ ɹɱɟɟɤ, ɤɨɬɨɪɵɦ
ɩɨɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨ ɩɪɢɫɜɚɢɜɚɸɬɫɹ ɚɞɪɟɫɚ (ɧɨɦɟɪɚ, ɧɚɱɢɧɚɹ ɨɬ 0).
4. ɉɨɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨɟ ɜɵɩɨɥɧɟɧɢɟ ɩɪɨɝɪɚɦɦ – ɫɬɪɨɝɨ ɩɨɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨ
ɤɨɦɚɧɞɵ ɜɵɛɢɪɚɸɬɫɹ ɢɡ ɩɚɦɹɬɢ ɩɪɨɰɟɫɫɨɪɨɦ.
5. Ȼɟɡɪɚɡɥɢɱɢɟ ɤ ɰɟɥɟɜɨɦɭ ɧɚɡɧɚɱɟɧɢɸ ɞɚɧɧɵɯ. Ⱦɥɹ ɦɚɲɢɧɵ ɧɟ ɢɦɟɟɬ
ɡɧɚɱɟɧɢɹ, ɤɚɤɭɸ ɥɨɝɢɱɟɫɤɭɸ ɧɚɝɪɭɡɤɭ ɧɟɫɭɬ ɨɛɪɚɛɚɬɵɜɚɟɦɵɟ ɫ ɩɨɦɨɳɶɸ ɧɟɟ ɞɚɧɧɵɟ.
Ɉɬɫɭɬɫɬɜɢɟ, ɫ ɬɨɱɤɢ ɡɪɟɧɢɹ ɨɛɪɚɛɨɬɤɢ, ɩɪɢɧɰɢɩɢɚɥɶɧɨɣ ɪɚɡɧɢɰɵ
6.
ɦɟɠɞɭ ɞɚɧɧɵɦɢ ɢ ɤɨɦɚɧɞɚɦɢ. Ⱦɚɧɧɵɟ ɢ ɦɚɲɢɧɧɵɟ ɤɨɦɚɧɞɵ ɧɚɯɨɞɹɬɫɹ ɜ ɨɞɧɨɦ ɚɞɪɟɫɧɨɦ ɩɪɨɫɬɪɚɧɫɬɜɟ ɩɚɦɹɬɢ ɜ ɜɢɞɟ ɩɨɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨɫɬɢ ɧɭɥɟɣ ɢ ɟɞɢɧɢɰ. ɉɪɨɰɟɫɫɨɪ, ɢɫɩɨɥɧɹɹ ɫɨɞɟɪɠɢɦɨɟ ɩɨɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɵɯ ɹɱɟɟɤ ɩɚɦɹ­ɬɢ, ɜɨɫɩɪɢɧɢɦɚɟɬ ɢɯ ɤɚɤ ɤɨɞɵ ɦɚɲɢɧɧɨɣ ɤɨɦɚɧɞɵ. ȼ ɩɪɨɬɢɜɧɨɦ ɫɥɭɱɚɟ ɩɪɨɢɫɯɨɞɢɬ ɚɜɚɪɢɣɧɨɟ ɡɚɜɟɪɲɟɧɢɟ ɩɪɨɝɪɚɦɦɵ, ɫɨɞɟɪɠɚɳɟɣ ɧɟɤɨɬɨɪɵɣ ɮɪɚɝɦɟɧɬ.
Ʉɨɧɜɟɣɟɪɢɡɚɰɢɹ ɜɵɱɢɫɥɟɧɢɣ – ɫɩɟɰɢɚɥɶɧɨɟ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɨ, ɤɨɧɜɟɣɟɪ, ɪɟ­ɚɥɢɡɭɸɳɢɣ ɦɟɬɨɞ ɨɛɪɚɛɨɬɤɢ ɤɨɦɚɧɞ ɜɧɭɬɪɢ ɦɢɤɪɨɩɪɨɰɟɫɫɨɪɨɜ, ɢɫɩɨɥɧɟ­ɧɢɟ ɤɨɬɨɪɵɯ ɪɚɡɛɢɜɚɟɬɫɹ ɧɚ ɧɟɫɤɨɥɶɤɨ ɷɬɚɩɨɜ. ɉɟɪɜɵɟ ɤɨɧɜɟɣɟɪɵ ɩɪɟɞɭ­ɫɦɚɬɪɢɜɚɥɢ ɩɹɬɶ ɷɬɚɩɨɜ, ɫɨɫɬɚɜɥɹɜɲɢɯ ɨɛɨɛɳɟɧɧɵɣ ɚɥɝɨɪɢɬɦ ɢɯ ɮɭɧɤɰɢ­ɨɧɢɪɨɜɚɧɢɹ:
–
ɜɵɛɨɪɤɚ ɤɨɦɚɧɞɵ ɢɡ ɤɷɲ-ɩɚɦɹɬɢ ɢɥɢ ɨɩɟɪɚɬɢɜɧɨɣ ɩɚɦɹɬɢ;
–
ɞɟɤɨɞɢɪɨɜɚɧɢɟ ɤɨɦɚɧɞɵ;
–
ɝɟɧɟɪɚɰɢɹ ɚɞɪɟɫɚ (ɚɞɪɟɫɚ ɨɩɟɪɚɧɞɨɜ ɜ ɩɚɦɹɬɢ);
–
ɜɵɩɨɥɧɟɧɢɟ ɨɩɟɪɚɰɢɢ ɫ ɩɨɦɨɳɶɸ ȺɅɍ;
–
ɡɚɩɢɫɶ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɚ, ɡɚɜɢɫɹɳɚɹ ɨɬ ɚɥɝɨɪɢɬɦɚ ɪɚɛɨɬɵ ɤɨɧɤɪɟɬɧɨɣ ɦɚ-
ɲɢɧɧɨɣ ɤɨɦɚɧɞɵ).
8
PUBLIC _main PUBLIC ??_C@_0N@GCDOMLDM@Hello?5World?$CB?$AA@ ;
`ɫɬɪɨɤɚ'
EXTRN _printf:NEAR ;COMDAT ??_C@_0N@GCDOMLDM@Hello?5World?$CB?$AA@ ; Ɏɚɣɥ g:\wksrc\compout\main.cpp CONST SEGMENT ??_C@_0N@GCDOMLDM@Hello?5World?$CB?$AA@ DB 'Hello
World!', 00H ; `ɫɬɪɨɤɚ'
; Ɏɥɚɝɢ ɤɨɦɩɢɥɹɰɢɢ ɮɭɧɤɰɢɢ: /Ogty CONST ENDS ; COMDAT _main _TEXT SEGMENT _argc$ = 8 _argv$ = 12 _main PROC NEAR ; COMDAT push OFFSET
FLAT:??_C@_0N@GCDOMLDM@Hello?5World?$CB?$AA@
call _printf add esp, 4 ; ɋɬɪɨɤɚ 6 xor eax, eax ; ɋɬɪɨɤɚ 7 ret 0 _main ENDP END
2. Ɉɫɨɛɟɧɧɨɫɬɢ ɪɟɚɥɢɡɚɰɢɢ ɦɢɤɪɨɩɪɨɰɟɫɫɨɪɨɜ
ɂɫɬɨɪɢɱɟɫɤɢ ɪɚɡɞɟɥɟɧɢɟ ɜɵɱɢɫɥɢɬɟɥɶɧɵɯ ɩɪɨɰɟɫɫɨɪɨɜ ɧɚ ɩɪɨɰɟɫɫɨɪɵ ɢ ɦɢɤɪɨɩɪɨɰɟɫɫɨɪɵ ɜɨɡɧɢɤɥɨ ɜ ɧɚɱɚɥɟ 70-ɯ ɝ. XX ɜ., ɱɬɨ ɛɵɥɨ ɨɛɭɫɥɨɜɥɟ­ɧɨ ɧɚɱɚɥɨɦ ɩɪɨɢɡɜɨɞɫɬɜɚ ɛɨɥɶɲɢɯ ɢɧɬɟɝɪɚɥɶɧɵɯ ɫɯɟɦ. ɋɨɛɫɬɜɟɧɧɨ ɦɢɤ­ɪɨɩɪɨɰɟɫɫɨɪ ɨɬɥɢɱɚɟɬɫɹ ɨɬ ɨɛɵɱɧɵɯ ɩɪɨɰɟɫɫɨɪɨɜ ɬɟɦ, ɱɬɨ ɪɚɫɩɨɥɚɝɚɟɬɫɹ ɧɚ ɨɞɧɨɦ ɤɪɢɫɬɚɥɥɟ ɛɨɥɶɲɨɣ ɢɧɬɟɝɪɚɥɶɧɨɣ ɫɯɟɦɵ.
Ɉɬɫɥɟɠɢɜɚɧɢɟ ɩɨɤɨɥɟɧɢɹ ɗȼɆ ɩɨ ɷɥɟɦɟɧɬɧɨɣ ɛɚɡɟ ɩɨɤɚɡɚɥɨ, ɱɬɨ ɫ ɩɟɪɜɨɝɨ ɩɨ ɬɪɟɬɶɟ ɩɨɤɨɥɟɧɢɟ ɗȼɆ (ɧɚ ɥɚɦɩɚɯ, ɧɚ ɬɪɚɧɡɢɫɬɨɪɚɯ ɢ ɧɚ ɦɚ­ɥɵɯ ɢɧɬɟɝɪɚɥɶɧɵɯ ɫɯɟɦɚɯ) ɷɥɟɦɟɧɬɵ ɗȼɆ (ȺɅɍ, ɪɟɝɢɫɬɪɵ) ɡɚɧɢɦɚɥɢ ɛɨɥɶɲɭɸ ɱɚɫɬɶ ɩɥɨɳɚɞɢ ɩɥɚɬɵ. ɉɨɷɬɨɦɭ ɨɛɴɟɞɢɧɹɬɶ ɢɯ ɜ ɛɥɨɤɢ ɩɨ ɮɭɧɤ­ɰɢɨɧɚɥɶɧɨɦɭ ɩɪɢɡɧɚɤɭ ɧɟ ɛɵɥɨ ɫɦɵɫɥɚ. Ⱦɚɠɟ ɜ ɗȼɆ ɬɪɟɬɶɟɝɨ ɩɨɤɨɥɟɧɢɹ ɫɭɳɟɫɬɜɨɜɚɥɢ ɨɬɞɟɥɶɧɵɟ ɦɢɤɪɨɫɯɟɦɵ ɫɭɦɦɚɬɨɪɨɜ, ɪɟɝɢɫɬɪɨɜ, ɞɟɲɢɮɪɚ­ɬɨɪɨɜ. Ɂɚɱɚɫɬɭɸ ɩɪɨɳɟ ɡɚɦɟɧɢɬɶ ɨɬɞɟɥɶɧɭɸ ɧɟɢɫɩɪɚɜɧɭɸ
ɦɢɤɪɨɫɯɟɦɭ,
ɱɟɦ ɜɟɫɶ ɩɪɨɰɟɫɫɨɪɧɵɣ ɛɥɨɤ.
9
ɋɢɬɭɚɰɢɹ ɢɡɦɟɧɢɥɚɫɶ ɜ ɤɨɧɰɟ 60-ɯ ɝɝ. XX ɜ., ɤɨɝɞɚ, ɜɨ-ɩɟɪɜɵɯ, ɭɦɟɧɶ­ɲɢɥɢɫɶ ɪɚɡɦɟɪɵ ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ (ɩɨɹɜɢɥɢɫɶ Ȼɂɋ), ɚ, ɜɨ-ɜɬɨɪɵɯ, ɩɨɜɵɫɢɥɚɫɶ ɧɚɞɟɠɧɨɫɬɶ ɢ ɭɜɟɥɢɱɢɥɫɹ ɜɵɯɨɞ ɝɨɬɨɜɵɯ ɦɢɤɪɨɫɯɟɦ. ɉɪɨɜɨɞɢɥɢɫɶ ɢɫɫɥɟɞɨ­ɜɚɧɢɹ ɩɨ ɩɨɫɬɪɨɟɧɢɸ ɩɪɨɰɟɫɫɨɪɚ ɧɚ ɨɞɧɨɣ ɦɢɤɪɨɫɯɟɦɟ. ȼ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɟ ɫɨɱɟ­ɬɚɧɢɹ ɫɥɨɜ «ɦɢɤɪɨɫɯɟɦɚ» («MICRɈɫhiɪ») ɢ «ɩɪɨɰɟɫɫɨɪ» («ɊRɈCESSɈR») ɜɨɡɧɢɤɥɨ ɩɨɧɹɬɢɟ
«ɦɢɤɪɨɩɪɨɰɟɫɫɨɪ» («miɫrɨɪrɨɫessɨr»), ɚ ɜɨɜɫɟ ɧɟ ɨɬ
«ɦɢɧɢɚɬɸɪɧɵɣ ɩɪɨɰɟɫɫɨɪ». Ɍɨɝɞɚ ɦɢɤɪɨɩɪɨɰɟɫɫɨɪ ɫɱɢɬɚɥɢ ɭɬɨɩɢɟɣ ɭɱɟ­ɧɵɯ ɢ ɢɧɠɟɧɟɪɨɜ. ȼ 1968 ɝ. ɝɪɭɩɩɚ ɭɱɟɧɵɯ ɜɨ ɝɥɚɜɟ ɫ Ʉɪɷɝɨɦ Ȼɚɪɪɟɬɨɦ (Crag Barrett) ɨɬɞɟɥɢɥɚɫɶ ɨɬ Ⱥɦɟɪɢɤɚɧɫɤɨɝɨ ɢɫɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɫɤɨɝɨ ɰɟɧɬɪɚ,
ɡɚɧɢɦɚɸɳɟɝɨɫɹ ɪɚɡɪɚɛɨɬɤɨɣ ɬɟɯɧɨɥɨɝɢɢ ɢɧɬɟɝɪɚɥɶɧɵɯ ɦɢɤɪɨɫɯɟɦ, ɜ ɨɬ­ɞɟɥɶɧɭɸ ɮɢɪɦɭ – Intel. ɗɬɚ ɝɪɭɩɩɚ ɫɬɚɥɚ ɫɨɡɞɚɜɚɬɶ
ɦɢɤɪɨɩɪɨɰɟɫɫɨɪɵ.
ȼ 1969 ɝ. ɢɡ ɷɬɨɝɨ ɰɟɧɬɪɚ ɜɵɞɟɥɢɥɚɫɶ ɮɢɪɦɚ AMD.
Ɉɛɴɟɞɢɧɟɧɢɟ ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ ɩɪɨɰɟɫɫɨɪɚ ɧɚ ɨɞɧɨɦ ɤɪɢɫɬɚɥɥɟ ɫɩɨɫɨɛɫɬɜɨ­ɜɚɥɨ ɩɨɜɵɲɟɧɢɸ ɧɟ ɬɨɥɶɤɨ ɧɚɞɟɠɧɨɫɬɢ, ɧɨ ɜ ɛɨɥɶɲɨɣ ɫɬɟɩɟɧɢ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɟɝɨ ɪɚɛɨɬɵ. ɋɤɨɪɨɫɬɶ ɪɚɛɨɬɵ ɩɪɨɰɟɫɫɨɪɚ ɭɜɟɥɢɱɢɜɚɥɢ ɩɨɜɵɲɟɧɢɟɦ ɪɚɡ­ɪɹɞɧɨɫɬɢ ɢ ɟɝɨ ɱɚɫɬɨɬɵ. ɉɨɫɥɟ ɜɨɡɧɢɤɧɨɜɟɧɢɹ ɦɢɤɪɨɩɪɨɰɟɫɫɨɪɨɜ ɛɵɥ ɫɮɨɪɦɭɥɢɪɨɜɚɧ ɢ ɞɨɤɚɡɚɧ ɡɚɤɨɧ Ɇɭɪɚ – ɩɪɨɢɡɜɨɞɢɬɟɥɶɧɨɫɬɶ ɗȼɆ ɜɨɡɪɚɫ-
ɜ ɰɟɥɨɦ ɜ ɞɜɚ ɪɚɡɚ ɤɚɠɞɵɟ ɞɟɜɹɬɶ ɦɟɫɹɰɟɜ.
ɬɚɟɬ
Hyperthreɚding – ɦɟɬɨɞ, ɨɩɬɢɦɢɡɢɪɭɸɳɢɣ ɜɨɡɦɨɠɧɨɫɬɶ ɩɪɨɰɟɫɫɨɪɚ ɫ ɨɞɧɢɦ ɹɞɪɨɦ ɩɟɪɟɤɥɸɱɚɬɶɫɹ ɦɟɠɞɭ ɪɚɡɥɢɱɧɵɦɢ ɩɪɢɥɨɠɟɧɢɹɦɢ. ȼ ɩɪɨ­ɰɟɫɫɨɪɚɯ ɫ ɢɫɩɨɥɶɡɨɜɚɧɢɟɦ ɷɬɨɣ ɬɟɯɧɨɥɨɝɢɢ ɤɚɠɞɵɣ ɮɢɡɢɱɟɫɤɢɣ (ɪɟɚɥɶɧɨ ɫɭɳɟɫɬɜɭɸɳɢɣ) ɩɪɨɰɟɫɫɨɪ ɦɨɠɟɬ ɫɨɯɪɚɧɢɬɶ ɫɨɫɬɨɹɧɢɟ ɫɪɚɡɭ ɞɜɭɯ ɩɨɬɨ­ɤɨɜ, ɱɬɨ ɞɥɹ ɨɩɟɪɚɰɢɨɧɧɨɣ ɫɢɫɬɟɦɵ ɩɪɟɞɭɫɦɚɬɪɢɜɚɟɬ ɧɚɥɢɱɢɟ ɞɜɭɯ ɥɨɝɢ­ɱɟɫɤɢɯ ɩɪɨɰɟɫɫɨɪɨɜ. Ɏɢɡɢɱɟɫɤɢ ɭ ɤɚɠɞɨɝɨ ɢɡ ɧɢɯ ɩɪɢɫɭɬɫɬɜɭɸɬ ɫɜɨɣ ɧɚɛɨɪ ɪɟɝɢɫɬɪɨɜ ɢ ɤɨɧɬɪɨɥɥɟɪ ɩɪɟɪɵɜɚɧɢɣ, ɚ ɨɫɬɚɥɶɧɵɟ ɷɥɟɦɟɧɬɵ ɩɪɨɰɟɫ­ɫɨɪɚ ɹɜɥɹɸɬɫɹ ɨɛɳɢɦɢ, ɤɨɝɞɚ ɩɪɢ ɢɫɩɨɥɧɟɧɢɢ ɩɨɬɨɤɚ ɨɞɧɢɦ ɢɡ ɥɨɝɢɱɟ­ɫɤɢɯ ɩɪɨɰɟɫɫɨɪɨɜ ɜɨɡɧɢɤɚɟɬ ɩɚɭɡɚ. ȼ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɟ ɤɷɲ-ɩɪɨɦɚɯɚ, ɨɲɢɛɤɢ ɩɪɟɞɫɤɚɡɚɧɢɹ ɜɟɬɜɥɟɧɢɣ, ɨɠɢɞɚɧɢɹ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɚ ɩɪɟɞɵɞɭɳɟɣ ɢɧɫɬɪɭɤɰɢɢ ɢ ɞɪ. ɭɩɪɚɜɥɟɧɢɟ ɩɟɪɟɞɚɟɬɫɹ ɩɨɬɨɤɭ ɜ ɞɪɭɝɨɦ ɥɨɝɢɱɟɫɤɨɦ ɩɪɨɰɟɫɫɨɪɟ. Ɍɚɤɢɦ ɨɛɪɚɡɨɦ, ɩɨɤɚ ɨɞɢɧ ɩɪɨɰɟɫɫ ɩɪɟɤɪɚɳɚɟɬɫɹ, ɞɚɧɧɵɟ ɢɡ ɩɚɦɹɬɢ, ɜɵɱɢɫɥɢ­ɬɟɥɶɧɵɟ ɪɟɫɭɪɫɵ ɮɢɡɢɱɟɫɤɨɝɨ ɩɪɨɰɟɫɫɨɪɚ ɢɫɩɨɥɶɡɭɸɬɫɹ ɞɥɹ ɨɛɪɚɛɨɬɤɢ ɞɪɭɝɨɝɨ ɩɪɨɰɟɫɫɚ. ɉɨ ɧɚɛɥɸɞɟɧɢɹɦ Intel, ɩɟɪɜɚɹ ɪɟɚɥɢɡɚɰɢɹ ɦɟɬɨɞɚ hyper- threading ɩɨɬɪɟɛɨɜɚɥɚ ɜɫɟɝɨ 5-ɩɪɨɰɟɧɬɧɨɝɨ ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɹ ɩɥɨɳɚɞɢ ɤɪɢɫɬɚɥ­ɥɚ, ɧɨ ɩɨɡɜɨɥɹɥɚ ɩɨɜɵɫɢɬɶ ɩɪɨɢɡɜɨɞɢɬɟɥɶɧɨɫɬɶ ɧɚ 15–30 %. Ɉɞɧɚɤɨ hyperthreading ɧɟ ɞɨɩɭɫɤɚɟɬ ɜɵɩɨɥɧɟɧɢɹ ɩɪɨɰɟɫɫɨɜ ɜ ɞɟɣɫɬɜɢɬɟɥɶɧɨ ɩɚ­ɪɚɥɥɟɥɶɧɨɦ ɪɟɠɢɦɟ.
ȼ ɨɬɥɢɱɢɟ ɨɬ ɷɬɨɣ ɬɟɯɧɨɥɨɝɢɢ, ɞɜɭɯɹɞɟɪɧɵɣ ɩɪɨɰɟɫɫɨɪ ɩɨɡɜɨɥɹɟɬ ɞɜɭɦ ɩɪɢɥɨɠɟɧɢɹɦ ɪɚɛɨɬɚɬɶ ɩɚɪɚɥɥɟɥɶɧɨ ɢɥɢ ɨɞɧɨɜɪɟɦɟɧɧɨ (ɛɥɚɝɨɞɚɪɹ ɧɚɥɢɱɢɸ ɞɜɭɯ ɮɢɡɢɱɟɫɤɢɯ ɹɞɟɪ). ȼ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɟ ɩɨɜɵɫɢɥɚɫɶ ɩɪɨɢɡɜɨɞɢɬɟɥɶ­ɧɨɫɬɶ ɦɧɨɝɨɡɚɞɚɱɧɨɫɬɢ ɜɧɭɬɪɢ ɨɩɟɪɚɰɢɨɧɧɨɣ ɫɪɟɞɵ, ɚ ɬɚɤɠɟ ɜɨɡɪɨɫɥɚ ɷɮ-
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