- •394026 Воронеж, Московский проспект, 14 Оглавление
- •1. Принципы организации электронных вычислительных машин 23
- •2. Функциональная организация 37
- •3. Структурная организация электронных вычислительных машин 111
- •4. Организация процессоров 157
- •5. Организация операционных устройств 206
- •6. Организация памяти электронных вычислительных машин 264
- •Введение
- •1.Принципы организации электронных вычислительных машин
- •1.1Основные факторы, определяющие принципы организации электронных вычислительных машин
- •1.2Состав устройств, структура и порядок функционирования электронных вычислительных машин
- •1.3Основные технические характеристики вычислительного комплекса
- •2.2Режимы работы электронных вычислительных машин (организация вычислительных процессов)
- •2.3Средства мультипрограммирования
- •2.4Организация системы прерываний
- •2.5Многоуровневая организация памяти электронных вычислительных машин
- •2.6Средства защиты основной оперативной памяти
- •2.7Защита информации в персональных электронных вычислительных машинах ibm pc
- •2.8Машинные элементы информации
- •2.9Представление данных в электронных вычислительных машинах
- •2.9.1Представление чисел
- •2.9.2 Представление текстовой информации и логических значений
- •2.10 Форматы команд и машинные операции
- •2.11 Способы адресации информации в памяти электронных вычислительных машин
- •2.12 Организация адресного пространства внешней памяти. Виртуальная организация памяти
- •2.13 Особенности архитектуры персональных электронных вычислительных машин типа ibm pc
- •3.Структурная организация электронных вычислительных машин
- •3.1Понятие структурной организации электронных вычислительных машин
- •3.2Классы устройств электронных вычислительных машин
- •3.3Магистрально-модульный принцип построения электронных вычислительных машин. Понятие интерфейса
- •3.4Типовые конфигурации (структуры) однопроцессорных вычислительных комплексов
- •3.5Структуры мультипроцессорных и мультимашинных вычислительных комплексов
- •3.5.1Многомашинные вычислительные комплексы
- •3.5.2Мультипроцессорные вычислительные комплексы
- •3.5.3Мультипроцессорный вычислительный комплекс с раздельной памятью
- •3.6Нейрокомпьютеры
- •4.Организация процессоров
- •4.1Цикл выполнения команд
- •4.2Конвейерная организация процессоров
- •4.3Особенности организации современных процессоров
- •4.4 Эволюция способов организации процессоров
- •5.Организация операционных устройств
- •5.1Принцип микропрограммного управления (функциональная организация операционных устройств)
- •5.2Средства описания функций операционных устройств
- •5.3Структурная организация операционных устройств
- •5.4Функция и структура операционного автомата
- •5.5Организация работы операционных устройств во времени
- •5.6Структурный базис операционного автомата
- •5.7Организация операционного автомата
- •5.8Понятие микропроцессора
- •5.9Организация управляющего автомата
- •5.9.1Организация управляющего автомата с программируемой логикой управления
- •5.9.2Укрупненная структура управляющего автомата с программируемой логикой
- •5.9.3Управляющие автоматы с жесткой логикой управления
- •5.9.4С равнение характеристик управляющих автоматов с программируемой и жесткой логикой
- •6.Организация памяти электронных вычислительных машин
- •6.1Основные понятия
- •6.2Организация и основные характеристики запоминающих устройств
- •6.3Классификация запоминающих устройств
- •6.4Организация памяти первого уровня
- •6.5Организация адресных (сверхоперативных) запоминающих устройств
- •6.6Запоминающие устройства с ассоциативной организацией
- •6.7Организация кэш–памяти на основе ассоциативного запоминающего устройства (кэш с ассоциативной организацией)
- •6.8Организация стековых (магазинных) запоминающих устройств
- •6.9Организация памяти второго уровня (основной оперативной памяти)
- •6.10Организация памяти третьего уровня (внешней памяти)
- •6.10.1Классификация и основные характеристики внешних запоминающих устройств
- •6.10.2Организация накопителей на магнитных дисках
- •6.10.3 Организация накопителей на магнитной ленте
- •6.10.4 Организация оптических дисков
- •Библиографический список
В.А. Рыжков, А.В. Паринов
Архитектура ЭВМ
и систем
Учебное пособие
Воронеж 2008
В.А Рыжков А.В. Паринов
Архитектура ЭВМ и систем
Утверждено Редакционно-издательским советом
университета в качестве учебного пособия
Воронеж 2008
УДК 659.305.8: 681.3.07
Архитектура ЭВМ и систем: Учеб. пособие / А.В. Паринов, В.А. Рыжков. Воронеж. гос. техн. ун-т. Воронеж, 2008. 308 с.
В учебном пособии рассматриваются структурная и функциональная архитектура ЭВМ, архитектура памяти ЭВМ архитектура процессора, многопроцессорные системы и прочие разделы курса «Архитектура ЭВМ и систем».
Издание соответствует требованиям государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 654700 «Информационные системы» специальности 230202 «Информационные технологии в образовании» пособие предназначено для студентов 2-4 курсов всех форм обучения.
Учебное пособие подготовлено в электронном виде в текстовом редакторе MS Word2007 и содержаться в файле “Арх ЭВМ.doc”
Ил.118. Таб. 1. Библиогр.: 15.
Рецензенты: д-р техн. наук, зам. директора ВНИИС по науке И.И Малышев; д.т.н., К.А. Разинкин
Печатается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета
-
©
Рыжков В.А., Паринов А.В., 2008
©
Оформление Воронежского государственного технического университета, 2008
Учебное издание
Паринов Андрей Владимирович
Рыжков Владимир Анатольевич
АРХИТЕКТУРА ЭВМ И СИСТЕМ
В авторской редакции
Компьютерный набор А.В. Паринов
Подписано в печать ___________
Уч.-изд. л 16,9
ГОУВПО «Воронежский государственный технический
университет»
394026 Воронеж, Московский проспект, 14 Оглавление
Воронеж 2008 3
В.А Рыжков А.В. Паринов 4
Архитектура ЭВМ и систем 4
Утверждено Редакционно-издательским советом 4
университета в качестве учебного пособия 4
Воронеж 2008 4
УДК 659.305.8: 681.3.07 5
Архитектура ЭВМ и систем: Учеб. пособие / А.В. Паринов, В.А. Рыжков. Воронеж. гос. техн. ун-т. Воронеж, 2008. 308 с. 5
В учебном пособии рассматриваются структурная и функциональная архитектура ЭВМ, архитектура памяти ЭВМ архитектура процессора, многопроцессорные системы и прочие разделы курса «Архитектура ЭВМ и систем». 5
Издание соответствует требованиям государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 654700 «Информационные системы» специальности 230202 «Информационные технологии в образовании» пособие предназначено для студентов 2-4 курсов всех форм обучения. 5
Учебное пособие подготовлено в электронном виде в текстовом редакторе MS Word2007 и содержаться в файле “Арх ЭВМ.doc” 5
Ил.118. Таб. 1. Библиогр.: 15. 5
Рецензенты: д-р техн. наук, зам. директора ВНИИС по науке И.И Малышев; д.т.н., К.А. Разинкин 5
Печатается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета 5
Оглавление 7
Введение 11
1. Принципы организации электронных вычислительных машин 23
1.1 Основные факторы, определяющие принципы организации электронных вычислительных машин 23
1.2 Состав устройств, структура и порядок функционирования электронных вычислительных машин 30
1.3 Основные технические характеристики вычислительного комплекса 33
2. Функциональная организация 37
(архитектура) электронных 37
вычислительных машин 37
2.1 Понятие функциональной организации (архитектуры) электронных вычислительных машин 37
2.2 Режимы работы электронных вычислительных машин (организация вычислительных процессов) 39
2.3 Средства мультипрограммирования 43
2.4 Организация системы прерываний 45
2.5 Многоуровневая организация памяти электронных вычислительных машин 61
2.6 Средства защиты основной оперативной памяти 63
2.7 Защита информации в персональных электронных вычислительных машинах IBM PC 67
2.8 Машинные элементы информации 76
2.9 Представление данных в электронных вычислительных машинах 78
2.9.1 Представление чисел 79
2.9.2 Представление текстовой информации и логических значений 86
2.10 Форматы команд и машинные операции 86
2.11 Способы адресации информации в памяти электронных вычислительных машин 90
2.12 Организация адресного пространства внешней памяти. Виртуальная организация памяти 102
2.13 Особенности архитектуры персональных электронных вычислительных машин типа IBM PC 110
3. Структурная организация электронных вычислительных машин 111
3.1 Понятие структурной организации электронных вычислительных машин 111
3.2 Классы устройств электронных вычислительных машин 115
3.3 Магистрально-модульный принцип построения электронных вычислительных машин. Понятие интерфейса 122
3.4 Типовые конфигурации (структуры) однопроцессорных вычислительных комплексов 131
3.5 Структуры мультипроцессорных и мультимашинных вычислительных комплексов 139
3.5.1 Многомашинные вычислительные комплексы 141
3.5.2 Мультипроцессорные вычислительные комплексы 144
3.5.3 Мультипроцессорный вычислительный комплекс с раздельной памятью 149
3.6 Нейрокомпьютеры 153