- •Часть 1. Архитектура эвм
- •История развития процессоров
- •Основные характеристики процессоров и эвм
- •Базовая архитектура процессора (основные регистры и их назначение)
- •Система команд базовой эвм
- •Выполнение арифметических действий базовой эвм
- •Выполнение машинных команд (циклы)
- •Устройства ввода-вывода базовой эвм (контроллеры, дешифраторы)
- •Программно-управляемая передача данных
- •Асинхронный обмен данными
- •Вертикальная и горизонтальная кодировка микрокоманд
- •Организация памяти (адресация, распределение)
- •Основные понятия защищенного режима
- •Сегментация, дескрипторы
- •Страничное управление памятью
- •Переключение задач
- •Обмен данными по прерыванию
- •Прерывания и исключения (разновидности и характеристики)
- •Особенности архитектуры cisс процессоров
- •Особенности архитектуры risс процессоров
- •Шинная организация вычислительной техники (шины, адрес, данные, управление)
- •Часть 2. Основы вычислительных систем
- •Материнская (системная) плата. Архитектура. Чипсет материнской платы.
- •Видеокарты, разновидности и функционирование.
- •Аудиокарты, типы и принципы работы.
- •Чипсет материнской платы. Устройства, поддерживаемые материнской платой.
- •Процессор. Свойства и архитектура.
- •Оперативная память. Динамическая и статическая память.
- •Модули памяти. Устройство и применение. Быстродействие и производительность.
- •Cache-память. Механизмы работы и свойства. Кэширование оперативной памяти.
- •Связь компьютера с периферийными устройствами.
- •Понятие "Открытая система" и проблемы стандартизации
- •Многоуровневый подход. Протокол. Интерфейс. Стек протоколов
- •Модель osi.Уровни модели osi.
- •Основные понятия и концепции ввода-вывода. Режимы управления вводом-выводом
- •Закрепление устройств, общие устройства ввода-вывода. Кэширование операций ввода-вывода
- •Увеличение работоспособности процессора за счет bios.
- •Менеджер управления питанием компьютера. Автоматическое включение/выключение компьютера. Спящий режим. Пробуждение.
- •Bios. Производители и разновидности. Настройка системы.
- •Загрузка компьютера. Последовательность, параметры, настройка.
- •Мониторинг состояния системы. Bios, встроенные утилиты.
- •Сигналы системных ошибок компьютерной техники. Свет, звук, текст.
- •Сигналы award bios
- •Доступ к памяти
- •Быстрая загрузка и самотестирование компьютера.
- •Распределение ресурсов компьютера. Шины. Прерывания.
- •Жесткий диск. Защита от отказов. Улучшение параметров чтения-записи.
- •Raid-контроллеры. Уровни и их применение.
- •Scsi-контроллеры. Устройство и применение.
- •Электронно-лучевые мониторы. Устройство и характеристики.
- •Жидкокристаллические мониторы. Устройство и характеристики.
Модули памяти. Устройство и применение. Быстродействие и производительность.
Cache-память. Механизмы работы и свойства. Кэширование оперативной памяти.
КЭШ-память строится на базе дорогой SRAM-памяти (static random access memory), обеспечивающей доступ к ячейкам памяти гораздо более быстрый, чем к ячейкам DRAM-памяти (dynamic random access memory), на базе которой построена оперативная память. К тому же SRAM-память не требует постоянной регенерации, что так же увеличивает ее быстродействие.
КЭШ-память делится на несколько уровней. В современных процессорах, обычно, бывает три уровня, а в некоторых топовых моделях процессоров иногда встречается и четыре уровня КЭШ-памяти.Самая быстрая и самая маленькая КЭШ-память – это КЭШ-память первого уровня. Она обычно работает на частоте процессора, имеет объем несколько сотен килобайт и располагается в непосредственной близости от блоков выборки данных и команд. При этом она может быть единой (Принстонская архитектура) или разделяться на две части (Гарвардская архитектура): на память команд и память данных. В большинстве современных процессоров используют разделенную КЭШ-память первого уровня, так как это позволяет одновременно с выборкой команд осуществлять выборку данных, что крайне важно для работы конвейера.
КЭШ-память второго уровня – более медленная (время доступа, в среднем, 8-20 тактов процессора), но зато имеет объем несколько мегабайт.
КЭШ-память третьего уровня – еще медленнее, но имеет сравнительно большой объем. Встречаются процессоры с КЭШ-памятью третьего уровня больше 24 Мб.
Процессор считывает из основной оперативной памяти данные и заносит их в КЭШ-память всех уровней, замещая данные, к которым давно и наиболее редко обращались.
Связь компьютера с периферийными устройствами.
Для обмена данными между компьютером и периферийным устройством (ПУ) в компьютере предусмотрен внешний интерфейс, то есть набор проводов, соединяющих компьютер и периферийное устройство, а также набор правил обмена информацией по этим проводам (иногда вместо термина интерфейс употребляется термин протокол).
Программа, выполняемая процессором, может обмениваться данными с помощью команд ввода/вывода с любыми модулями, подключенными к внутренней шине компьютера, в том числе и с контроллерами ПУ.
Периферийные устройства могут принимать от компьютера как данные, например байты информации, которую нужно распечатать на бумаге, так и команды управления, в ответ на которые ПУ может выполнить специальные действия, например перевести головку диска на требуемую дорожку или же вытолкнуть лист бумаги из принтера. Периферийное устройство использует внешний интерфейс компьютера не только для приема информации, но и для передачи информации в компьютер, то есть обмен данными по внешнему интерфейсу, как правило, является двунаправленным. Так, например, даже принтер, который по своей природе является устройством вывода информации, возвращает в компьютер данные о своем состоянии.
Распределение обязанностей между контроллером и драйвером ПУ может быть разным, но обычно контроллер выполняет набор простых команд по управлению ПУ, а драйвер использует эти команды, чтобы заставить устройство совершать более сложные действия по некоторому алгоритму.