Логические узлы эвм и их классификация.
Узлами ЭВМ является стандартизированные наборы логических элементов, из которых как из «кирпичиков» набираются схемы входящие в состав микропроцессоров, блоков памяти, контроллеров, внешних устройств. Узлы ЭВМ разделяются на:
1} Комбинационные, или узлы выходные сигналы которых определяются только сигналами на входе, действующий настоящий момент времени, их также называют автоматами без памяти;
2} Последовательные (автоматы с памятью) это узлы выходной сигнал которых зависит не только от комбинации входных сигналов, но и от предыдущего состояния узла;
3} Программируемые узлы функционируют от зависимости от того какая программа на них написана.
Информация в компьютере кодируется в двоичный или двоично-десятичной системах счисления. Система счисления – это способ именования чисел с помощью символов имеющих определенные количественные значения.
Система счисления делится на 1) позиционные, в которых количественное значение каждой цифры зависит от его места(позиции) в числе. Примером такой системы является десятичная
357=3*100+5*10+7
И не позиционные, в которых цифры не меняют своего количественного значения при его расположении в числе.
Римская система счисления относится к смешанной.
для перевода целой части числа её, а затем целые части полученных частных от деления следует последовательно делить на основание П (П=2 для двоичной системы) до тех пор пока очередная целая часть частного не окажется равной 0. Остатки от деления записывают справа налево, они образуют целую часть числа в системе счисления с основанием P.
Основанием – называют количество (P) различных цифр используемых системах счисления.
Для перевода дробной части числа её, а затем дробные части получающихся произведений следует последовательно умножать на основание P до тех пор пока очередная дробная часть не станет равной нулю, но это не всегда. Или не будет достигнута нужная дробь. Затем целые части произед. записываем после запятой слева направо и это будет дробная часть числа в системе счисления с основанием P.
11.Структура компьютера - это совокупность его функциональных элементов и связей между ними.Элементами могут быть различные устройства:логические узлы компьютера или простейшие схемы.Графически структура компьютера изображается в виде структурных схем,с помощью которых можно дать описание компьютера на любомуровне детализации.Архитектурой компьютера считается его представление на некотором общем уровне,включающего описание пользовательских возможностей программирования,системы команд,системыадресации памяти,организации памяти.Архитектура определяет принципы действия,информационные связи и взимное соединение основных логических узлов компьтера:процессора,основной памяти,внешних запоминающих устройств и перефирийных устройств.
12.Процессор непосредственно реализует операции обработки информации и управления вычислительным процессом,осуществляя выборку машинных команд и данных из основной памяти,их выполнение и запись результатов в основную память,включение и выключение внешних устройств.Основным блоками процессора являются:1)устройство управления,2)арифметико-логическое устройство,3)микропроцессорная память,4)интерфейс микропроцессора. П.С. больше в тетради ничего нету про процессор.
13.Все регистры можно разделить на 4 группы:
1)Универсальные регистры AX,BX,CX,DX;их ещё называют регистрами общего назначения, каждый из них может использоваться для временного хранения любых данных; при этом позволено работать с каждым регистром целиком, а можно отдельно с каждой его половиной (регистры AH,BH,CH,DH - старшие байты, а регистры AL,BL,CL,DL - младшие байты двухбайтовых регистров).
2)Сегментные регистры адресации используются для хранения начальных адресов полей памяти (сегментов),отведённых в программах для хранения: -команд программы - сегмент кода CS;-данных - сегмент данных DS;-стековой области памяти - сегмент стека SS регистры; -дополнительной области памяти данных при межсегментных пересылках - расширенный сегмент.
3)Регистры смещений (внутрисегментной адресации) предназначенный для хранения относительных адресов ячеек памяти внутри сегменты: -регистр IP - смещение адреса текущей команды программы; -регистр SP - смещение вершины стека; -регистр VP - смещение начального адреса поля памяти, непосредственно отведённого под стек; -регистры SI и DI предназначены для хранения адресов источника и приёмника данных.
4)Регистр флагов F содержит условные одноразрядные признаки - маски или флаги, управляющие прохождением программ в ПК; флаги работают независимо друг от друга, а для удобства помещены в единый регистр; всего в регистре 9 флагов: 6 - статусные - отражающие результаты операций выполняемых в компьютере, 3 - управляющие - непосредственно определяют режим исполнения программ. Статусные флаги: -CF флаг переноса; -PF флаг чётности; -AF флаг логического переноса в двоично-десятичной арифметике; - ZF флаг ноля; -SF флаг знака; -OF флаг переполнения. Управляющие флаги: -TF флаг системного прерывания (трассировка); -IF флаг прерываний; -DF флаг направления.
14.Команда,инструкция - описание операции,которую нужно выполнить.Каждая команда характеризуется форматом,который определяет её структуру.типичная команда состоит из:1)кода операции - характерного типа выполняемомго действия,2)адресной части,включающую:номера индекстного и базисного регистров,адреса операндов.Выполнение короткой команды - арифметико-логическая операция(с фиксированной запятой) ,которая выполняетя минимум в 5 этапов:1)выборка команды,2)расшифровка кода операции,3)вычисление адреса и выборка данных из памяти,4)выполнение операции,5)запись результата в память.
15.Основные команды процессора можно классифицировать по следующим признакам:1) по функциям(выполняемым операциям),2)по направлению приёма-передачи информации,3)по адресности.
Больше про классификацию ничего не написано.
16. Производительность ЭВМ является объективной мерой эффективности функционирования ЭВМ, интерпретируется в качестве основного технического параметра при классификации ЭВМ и эквивалентна потребительской стоимости. Этот показатель определяется архитектурой процессора, иерархией внутренней и внешней памяти, пропускной способностью системного интерфейса, системой прерывания, набором ПУ в конкретном комплексе (конфигурации), совершенством ОС и трансляторов с языков программирования, пакетами прикладных программ и др. Решаемые на ЭВМ задачи формируют реальную рабочую нагрузку, представляющую в общем случае набор (смесь) типовых действий (команд) и характерную для конкретной области применения ЭВМ.
Производительность компьютера - это скорость обрабатываемой информации за определенное время. И чем больше скорость тем лучше показатель производительности. Вы можете найти и другие определения, но на мой взгляд мое определения является более понятным и точным.
17. Прерыванием- ситуация которая возникает в результате воздействия какого то независимого события приводящему ко временному прекращению выполнения команд 1-ой программы с целью выполнения команд другой программы. Управление процессами в многозадачном режиме работы ЭВМ основано на использование механизма прерывания. Прерывание необходимо при обслуживании очередей запросов на распределение ресурсов. Программа может быть прервана из за отсутствия в оперативной памяти данных подлежащих обработке, или прервана программой с более высоким приоритетом. Причиной прерывания может быть неисправность в работе аппаратуры, обнаруженная в системах диагностики. В зависимости от системной причины выделяют прерывание 1 и 2 рода:
1 род- процесс сам является виновником прерывания то есть процесс находящийся в активном состоянии вызывает прерывание самого себя, это происходит в следующих ситуациях: 1.Возникает потребность получить некоторый ресурс, отказаться от него либо выполнить с ресурсами некоторые действия. 2.Процесс выполняет какие либо действия в отношении другого процесса, например порождает или уничтожает его. (При таких прерываниях процесс в явной форме выражает требование к ОС на прерывание самого себя. Это реализуется в форме команд представленных в пользовательских программе при их выполнении происходит переключение ЦП с обслуживания программы на работу ОС которая подготавливает и обеспечивает выполнение соответствующего прерывания.) 2 род- системной причиной является необходимость синхронизации параллельных процессов.
Процессы подчиненные ОС в случае их окончания или в других ситуациях вырабатывают сигнал прерывания, что приводит к прекращению обслуживания ЦП других активных процессов.
18.
19.На 18 и 19 вопросы ответы в практических,которых у нас нет.
20.Оперативная память предназначена для хранения информации непосредствнно учавствующей в вычислительном процессе в текущий интервал времени.Оперативная память - энергозависимая память:при отключении напряжения питания информация хранящаяся на ней стирается.Оперативная память состоит и микросхем динамического и статического типа.Память статического типа обладает существенно более высоким быстродействием,но значительно дороже динамической.При обращении к микросхеме статической памяти на неё подаётся полный адрес,преобразованный дешифратором в сигналы выборки конкретных ячеек.После записи вида в такие ячейку она может прибывать в одном из двух устойчивых состояйнийсколь угодно долго,ей необходимо только наличие питания.Эти ячейки имеют малое время срабатывания,однако схемы на их основе отличаются низкой удельной ёмкостью и высоким энергопотреблением.поэтому статическая память используется в основном в качестве микропроцессорной,буферной или кэш-памяти.В динамической памяти ячейки построены на основе полупроводниковых областей с накоплением зарядов - своеобразных конденсаторов,занимающих гораздо меньшую площадь чем триггеры и практически не потребляющих энергию при хранении.Конденсаторы расположены на пересечении вертикальных и горизонтальных шин матрицы;запись и считывание информации осуществляется подачей электрических импульсов по тем шинам матрицы,которые соединены с элементами принадлежащими выбранной ячейке памяти.Основными причинами широкого примениения этой памяти являютя:высокая степень интеграции,малое энергопотребление.Недостаток:каждый запоминающий элемент представляет собой разряжающийся со временем конденсатор,поэтому чтобы предотвратить потерю хранящейся в конденсаторе информации микросхема динамического типа должна постоянно "регенерироваться". П.С. походу про динамическую и статическую схему можно взять из этого ответа в 22 и 23 вопрос.