- •Ответы на экзаменационные вопросы по асвт.
- •История создания эвм. Архитектура Фон Неймана.
- •Единица информации и ее производные.
- •Единица адресуемой памяти. Полуслово, слово, Двойное слово.
- •Виды памяти и ее физическая реализация.
- •Ascii code; кои-8, Альтернативная кодировка. Структура, состав.
- •Архитектура системной платы. Основные элементы, необходимые для запуска компьютера. Основные номиналы напряжения и модули электропитания современного компьютера.
- •Шина pci
- •Шина pci-e
- •Шина usb
- •Синхронизация системы
- •Шина agp
- •Технология Plug and Play, распределение адресного пространства.
- •Архитектура микропроцессоров. Risc; cisc; misc процессоры.
- •Микропрограммная структура процессора
- •Технологии оптимизации выполнения операций микропроцессора. Продвижение данных, Предсказание переходов, Исполнение по предположению.
- •Поколения процесcоров i80x86
- •Cкалярная и суперскалярная архитектура микропроцессоров.
- •Конвейерная обработка операций в микропроцессоре.
- •Программная модель 16 разрядных микропроцессоров
- •Формирование физического адреса в реальном режиме микропроцессора.
- •Структура регистра флагов
- •Программная модель 32 разрядных процессоров
- •Регистры общего назначения в 32 разрядных процессорах.
- •Роль сегментных регистров в защищенном режиме работы микропроцессора
- •Управляющие регистры микропроцессора
- •Тестовые регистры микропроцессора
- •Адресация оперативной памяти в защищенном режиме
- •Страничная организация памяти
- •Стековая организация памяти
- •Распределение адресного пространства в реальном режиме процессора
- •Распределение адресного пространства в защищенном режиме процессора
- •Основные понятия защищенного режима
- •Соотношение уровней привилегий источника и приемника в защищенном режиме
- •Передача управлений между уровнями привилегий
- •Прерывания и исключения
- •Организация прерываний в защищенном режиме процессора
- •Физическая организация оперативной памяти, технология исполнения и классификация устройств.
- •Логическая организация памяти
- •Организация динамического озу
- •Типы динамической памяти
- •Биос распределение адресного пространства и отображение в оперативную память
- •Архитектура и назначение таймера
- •Часы реального времени и cmos память
- •Подсистема прямого доступа к памяти (dma)
- •Подсистема прерываний, организация прерываний.
- •Физическая организация накопителей на магнитных дисках
- •16 Разрядная система счисления
- •Логическая структура жестких магнитных дисков
- •Преодоление барьера 528 мб. LBa; echs
- •Логическая структура разделов жесткого диска.
- •Физическая организация оптических дисков
- •Логическая организация оптических дисков
- •Управление накопителями жестких дисков. Интерфейсы ide; sata
- •Scsi интерфейс
- •Raid массивы, организация, виды.
- •Файловая система
Архитектура системной платы. Основные элементы, необходимые для запуска компьютера. Основные номиналы напряжения и модули электропитания современного компьютера.
Системная, или материнская, плата персонального компьютера (System board или Mother board) является основой системного блока, определяющей архитектуру и производительность компьютера. На ней устанавливаются следующие обязательные компоненты:
- Процессор(ы) и сопроцессор.
- Память: постоянная (ROM или Flash BIOS), оперативная (DRAM), кэш (SRAM).
- Обязательные системные средства ввода/вывода.
- Интерфейсные схемы и разъемы шин расширения.
- Кварцевый генератор синхронизации со схемой формирования сброса системы по сигналу PowerGood от блока питания или кнопки RESET.
Дополнительные стабилизаторы напряжения питания для низковольтных процессоров VRM (Voltage Regulation Module).
Кроме этих сугубо обязательных средств, на большинстве системных плат устанавливают и контроллеры интерфейсов для подключения гибких и жестких дисков (IDE, SCSI), графический адаптер, аудио-канал, а также адаптеры СОМ-и LPT-портов, «мыши» и другие. Контроллеры, требующие интенсивного обмена данными (IDE, SCSI, графический адаптер), используют преимущества локального подключения к шине процессора. Цель размещения других контроллеров на системной плате ~ сокращение общего числа плат компьютера.
Системные платы первых PC, выполненных на процессорах 8088/86, кроме процессора содержали несколько периферийных БИС (контроллеры прерываний, прямого доступа к памяти, контроллер шины) и связующую логику на микросхемах малой и средней степени интеграции.
Современные платы исполняются на основе чипсетов (Chipset) - наборов из нескольких БИС, реализующих все необходимые функции связи основных компонентов - процессора, памяти и шин расширения. Чипсет определяет возможности применения различных типов процессоров, основной и кэш-памяти и ряд других характеристик системы, определяющих возможности ее модернизации. Его тип существенно влияет и на производительность - при одинаковых установленных компонентах производительность компьютеров, собранных на разных системных платах - читай, чипсетах, - может отличаться на 30%.
Современные чипсеты обеспечивают совместимость устанавливаемых на системную плату модулей и позволяют во время POST выполнять автоматическую идентификацию типов (а в некоторых случаях и быстродействие - например ОЗУ) установленных компонент.
Chipset, Front Side Bus.
Чипсет задает архитектуру системной платы и является связующим звеном между ее компонентами .
Центральную роль в архитектуре играет процессор. К его локальной шине (Host Bus) подключаются модули вторичного кэша. Основная динамическая память имеет собственную мультиплексированную шину адреса и шину данных, обычно изолированную от локальной шины процессора.
Чаще всего чипсет современных материнских плат компьютеров состоит из двух основных микросхем (иногда объединяемых в один чип, т. н. системный контроллер-концентратор).
Существуют и чипсеты, заметно отличающиеся от традиционной схемы. Например, у процессоров для разъёма LGA 1156 функциональность северного моста (соединение с видеокартой и памятью) полностью встроена в сам процессор, и следовательно, чипсет для LGA 1156 состоит из одного южного моста, соединенного с процессором через шину DMI.
Создание полноценной вычислительной системы для персонального и домашнего компьютера на базе, состоящих из столь малого количества микросхем (чипсет и микропроцессор) является следствием развития техпроцессов микроэлектроники развивающихся по закону Мура (см. историю вычислительной техники).
Front Side Bus (FSB) — шина, обеспечивающая соединение между x86-совместимым центральным процессором и внутренними устройствами.
Как правило, современный персональный компьютер на базе x86-совместимого микропроцессора устроен следующим образом: микропроцессор через FSB подключается к системному контроллеру, который обычно называют «северным мостом», (англ. Northbridge). Системный контроллер имеет в своём составе контроллер ОЗУ (в некоторых современных персональных компьютерах контроллер ОЗУ встроен в микропроцессор), а также контроллеры шин, к которым подключаются периферийные устройства. Получил распространение подход, при котором к северному мосту подключаются наиболее производительные периферийные устройства, например, видеокарты с шиной PCI Express 16x, а менее производительные устройства (микросхемаBIOS'а, устройства с шиной PCI) подключаются к т. н. «южному мосту» (англ. Southbridge), который соединяется с северным мостом специальной шиной. Набор из «южного» и «северного» мостов называют набором системной логики, но чаще применяется калька с английского языка «чипсет» (англ. chipset).
Таким образом, FSB работает в качестве магистрального канала между процессором и чипсетом.
Некоторые компьютеры имеют внешнюю кэш-память, подключенную через «заднюю» шину (англ. back side bus), которая быстрее, чем FSB, но работает только со специфичными устройствами.
Каждая из вторичных шин работает на своей частоте (которая может быть как выше, так и ниже частоты FSB). Иногда частота вторичной шины является производной от частоты FSB, иногда задаётся независимо.