12. Структура процес­сора. Регистры процессора: сущность, назначение, типы.

Процессор - это центарльное устройство ПК, которое выполняет операции по обработке данных и управляет периферийными устройствами ПК.

Сопроцессор – специальный блок для операций с плавающей точкой.

Структура процессора:

• Устройство управления

• Арифметико-логическое устройство

• Запоменяющее устройство на основе регистровпрограммной памяти и кеш памяти процессора

• Генератор тактовой частоты

Регистры

• Общего назначения

• Данных

Регистр процессора — сверхбыстрая оперативная память (СОЗУ) внутри процессора, предназначенная прежде всего для хранения промежуточных результатов вычисления — РОН (регистр общего назначения) или содержащая данные, необходимые для работы процессора — смещения базовых таблиц, уровни доступа и т. д. (специальные регистры)[1]

12. Структура команды процессора. По­нятие рабочего цикла, рабочего такта. Классификация ко­манд.

Комманда – описание операции, которую необходимо выполнить.

Цикл процессора – период времени за который осуществляется выполнение комманды.

Такт – промежуток времени между соседними импульсами генератора тактовых импульсов, частота которых есть тактовая частота процессора.

Виды комманд:

• Пересылки данных

• Арифметические комманды

• Логические комманды

• Комманды переходов

12. Арифметико-логическое устройство (алу): назначение и клас­сификация.

Арифме́тико-логи́ческое устро́йство (АЛУ) (англ. arithmetic and logic unit, ALU) — блок процессора, который под управлением устройства управления (УУ) служит для выполнения арифметических и логических преобразований (начиная от элементарных) над данными, представляемыми в виде машинных слов, называемыми в этом случае операндами.

По способу представления чисел различают АЛУ:

• для чисел с фиксированной точкой;

• для чисел с плавающей точкой;

• для десятичных чисел.

По характеру использования элементов

• бочные

• многофункциональны

По действию на операндами

• Параллельного

• Паследователного

По стуктуре

• С последовательными связями

• Многосвязны

12. Интерфейсная часть процессора: назначение, состав, функциони­рование.

В это понятие включают тип разъема и системной шины, электрические параметры (разводка контактов, напряжение питания ядра и блоков ввода-вывода процессора), возможности BIOS по поддержке конкретных моделей процессоров.

Характеристики

• Тактовая частота

• Разрядность

• Кэш

• Технический процесс

• Сокет

• Количество ядер

• Частота системной шины

• Коэффициент умножения

• Тепловыделение

• Максимальная рабочая температура

• Поддержка различных технологий(инструкций) SS2, 3DNOW!( 3DNow! расширяла возможности технологии MMX)

12. Иерархическая структура памяти. Основная память эвм. Организация оперативной памяти. Виды адре­сации.

• Память динамического типа (англ. DRAM (Dynamic Random Access Memory))

• Память статического типа (англ. SRAM (Static Random Access Memory))

иерархическуая структура обычно предполагает использование нескольких запоминающих устройств, имеющих различные характеристики.

Организация

• адресное пространство процессора и физической памяти могут не совпадать,

• размещение программы и данных в физической памяти могут не совпадать с их размещением по адресам в адресном пространстве процессора,

• прикладные программы вместо прямой адресации физической памяти используют обращение к некоторой модели (отображению) памяти,

• обращение к физической памяти производится при помощи диспетчера памяти, согласующего модель математической памяти с динамикой распределения программ и данных в физической памяти.

Основная память ЭВМ- преднгазначена для хранения и оперативного обмена информацией

Виды

• Оперативная

• Постоянна

• Внешняя

Адресация памяти вычислительных систем — метод указания на ячейку памяти, к которой производится доступ.

Адресация может быть:

• Абсолютная — указывается прямой адрес ячейки памяти, это метод адресации в абсолютных адресах, представленных двоичными кодами.

• Ассоциативная — метод адресации ячеек памяти, основанный на указании содержимого ячейки, а не её точного положения. Для этого указывается слово, которое характеризует содержимое нужной ячейки, а не её обычный адрес. Для реализации механизма поиска, основанного на сравнении части содержимого памяти с каким-либо словом-признаком, применяется ассоциативное устройство памяти.

• Сегментная — указывается адрес относительно начала сегмента, в случае, если сегменты отсутствуют или совпадают, эквивалентна абсолютной.

• Относительная — метод адресации данных в памяти, при котором указанное в команде число добавляется к счету, который находится в установленном регистре. По этому методу адресации подпрограмма может быть перемещена в любую часть программы без необходимости что-либо менять в них.

• Косвенная — метод адресации в машинных кодах, в котором адресная часть команды содержит косвенный адрес. В команде указывается адрес ячейки памяти, где находится адрес данных, который и должен быть использован при выполнении команды.

• Индексная — метод адресации, при котором актуальный (исполнительный) адрес формируется путем прибавления к базовому адресу содержимого индексного регистра. Используется при программировании на языке Ассемблер: в индексный регистр закладывается базовый адрес, а в команде указывается число, которое необходимо прибавить к базовому адресу, чтобы получить адрес нужных сведений.

• Непосредственная — указывает на определённое число, константу (Например: mov A,#50H — записать число 50H в аккумулятор).

• Регистровая — указывает на определённый регистр РОН (регистры общего назначения).

• Стековая — с использованием специального регистра — указателя стека (SP — Stack Pointer). Используется для занесения операндов в стек в одном порядке и извлечения в обратном порядке.

• Неявная — регистр источник или регистр приёмник подразумевается в самом коде операции.