Функционирование эвм с шинной организацией.

ОЗУ

КЭШ

ППЗУ

ПЗУ

ВЗУ

Магистральная шина

Устройство ввода\вывода

ЦП – АЛУ, КЭШ 1ого уровня, регистровая память

ЦП – выполняет основные операции по обработке данных и управлению работой других блоков.

АЛУ – обрабатывает информацию, хранящуюся в оперативной памяти, выполнение операции определяется микрокомандой из УУ. В зависимости от полученных результатов АЛУ вырабатывает управляющие сигналы, позволяющие автоматизировать ход вычислительного процесса. В состав АЛУ входит флаговый регистр, содержащий информацию, характеризующую операцию.

Регистровая память ЦП – набор программно-доступных быстродействующих ячеек памяти и состоит из:

1. регистры данных - служат для хранения промежуточных результатов

2. регистр-аккумулятор – регистр временного хранения, позволяет выполнять программу.

3. Регистр-указатель стеков – используется при операциях со стеком, т.е. такой структурой данных, которая работает по принципу последним вошел, первым вышел, используются для организации работы подпрограмм

4. Индексные, указательные и базовые регистры, используются для хранения и вычисления адресов операндов памяти

5. Регистры-счетчики используются для организации циклических участков программ.

6. Регистры назначения могут использоваться в любых целях, значение таких определяет программист.

7. Внутренние системные регистры – недоступны программно, используются во время внутренних пересылок при выполнении команд .

УУ – вырабатывает последовательность внутренних и внешних управляющих сигналов, обеспечивающих выборку и выполнение команд.

В состав УУ входят:

1. Регистр команды - содержит код команды во время ее выполнения.

2. Программа счетчик – содержит адрес очередной, подлежащей выполнению команды.

3. Регистр адреса – вычисляет адреса операндов, находящихся в памяти.

Системы шин.

Системная шина предназначена для объединения функциональных блоков ЭВМ и представляет собой совокупность 3ех шин:

1. Шина данных – по ней осуществляется обмен информацией между блоками ЭВМ ее ширина.

2. Шина адреса – используется для передачи адресов памяти или адресов портов ввода вывода.

3. Шина управления – используется для передачи управляющих сигналов.

Ширина шины – количество линий, входящих в состав шины и ширина шины данных и адреса зависит от разрядности данных и разрядности адресов

Ширина шины управления определяется числом управляющих сигналов.

Память – устройство, предназначенное для запоминания, хранения и выборки программ и данных. Состоит из конечного числа ячеек, каждая из которых имеет уникальный адрес. Доступ к ней осуществляется с помощью обращения к этому адресу.

Виды памяти

Оперативная, внешняя, кэш, постоянная, регистровая, видео память, CMOS.

Различные виды запоминающих устройств:

1. Быстродействие – время выборки из отдельных ячеек.

2. Емкость – объем информации, который можно хранить в данном ЗУ.

3. Удельная стоимость хранения одинакового объема информации

4. По назначению

5. По Энергозависимости

Иерархия памяти – система памяти, состоящая из нескольких устройств с различным быстродействием и емкостью.

Регистровая память – самая быстродействующая.

Кэш память – кэш память первого уровня находится в ЦП, а второго уровня на материнской плате. Через кэш память осуществляется обмен данными между ЦП, ОП и ВЗУ, чтобы максимально сократить время простоя ЦП.

Оперативная память – используется для временного хранения данных и программ и допускает изменение своего содержимого в ходе выполнения вычислительных операций. В качестве запоминающих элементов в ОЗУ используются триггеры (статическое ЗУ) и конденсаторы(динамическое ЗУ).

ПЗУ – энерго-независимое ЗУ, для хранения неизменяющихся данных, к ним относят тесто-мониторные программы, проверяют работоспособность компьютера в момент включения, драйвера основных устройств.

CMOS – служит для хранения системных установок конфигурации: текущее время, дата и т.д. энергозависима от аккумулятора на материнской плате.

Видеопамять – находится на видеокарте, используется в качестве буфера для хранения кадров динамического изображения.

Внешняя память – предназначена для долговременного хранения информации.