- •Розподіл часу
- •Оцінювання результатів навчання
- •Основна література
- •Додаткова література
- •Методичні вказівки
- •Эволюция аппаратных средств Аппаратная платформа компьютера
- •Персональный компьютер
- •Семейство компьютеров ibm pc
- •Концепция построения компьютера архитектуры ibm pc at
- •Состав системной платы pc-совместимого компьютера
- •Структурная схема пэвм Сompaq Deskpro 386/16
- •Конвертер-согласователь шин
- •Cтруктурная схема контроллера 82c206
- •Архитектура pc-совместимого компьютера как фактор совместимости
- •Время создания и производительность процессоров семейства m68к
- •Микропроцессоры семейства x86, производимые компанией Intel
- •Современные разработки Intel
- •Базовая архитектура и организация 16-разрядных микропроцессоров Структурная схема микропроцессора i8086
- •Формирование физического адреса памяти
- •Программная модель пользователя микропроцессора mc68000
- •Организация и режимы работы процессора mc68000
- •Укрупненная структурная схема микропроцессора i80286
- •Архитектура прикладного уровня 32-разрядных микропроцессоров
- •Строковые типы данных и битовые поля
- •Система команд. Общий формат команд микропроцессоров x86
- •Префиксы команд микропроцессоров x86
- •Префиксы rex
- •Определение разрядности операнда и адреса
- •Формирование физического адреса операнда в памяти для 32-битного режима
- •Блок вычислений с плавающей точкой (fpu) процессоров x86 Общие сведения о блоке fpu x87
- •Система команд fpu x87
- •Принцип работы fpu x87
- •Организация регистрового стека fpu x87
- •Операнды fpu x87
- •Особые случаи представления вещественных чисел в fpu
- •Ожидание
- •Особенности выполнения бинарных операций
- •Пример функционирования регистрового стека fpu x87
- •Регистр состояния (sr, Status Register) fpu x87
- •Формат регистра состояния fpu x87
- •Приоритеты особых случаев fpu
- •Действия, предпринимаемые обработчиком особых случаев fpu
- •Коды условия fpu x87
- •Регистр управления (cr, Control Register) fpu x87
- •Управление округлением и точностью представления вещественных чисел в fpu
- •Регистр тегов (tr) fpu x86
- •Контекст fpu x86 для 16-битного режима
- •Контекст fpu x86 для 32-битного режима
- •Сохранение и восстановление контекста fpu
- •Интерфейсы периферийного уровня
- •Взаимодействие программ, выполняемых cpu, с периферийными устройствами
- •Программный обмен
- •Прямой доступ к памяти
- •Прерывания (Interrupts)
- •Подсистема прерываний компьютера ibm pc at
- •Аппаратные прерывания
- •Исключения
- •Вектор прерывания
- •Способы указания номера вектора прерывания
- •Порядок проверки условий обслуживания прерываний
- •Действия процессора при возникновении прерывания или исключения
- •Особенности обслуживания немаскируемых аппаратных прерываний
- •Особенности обслуживания маскируемых аппаратных прерываний
- •Обслуживание маскируемых аппаратных прерываний в компьютере ibm pc at
Регистр управления (cr, Control Register) fpu x87
Регистр управления FPU содержит слово управления (CW, Control Word).
CW управляет режимами обработки данных и определяет:
____________ результата операции;
метод _______________ результата;
маски особых случаев.
Значение при инициализации (выполнение команд F[N]INIT или F[N]SAVE) – 037FH:
все особые случаи ______________;
режим округления – к _______________ значению;
точность – 64 разряда.
Управление округлением и точностью представления вещественных чисел в fpu
Режим округления |
Поле RC |
К ближайшему |
00b |
К меньшему (по направлению к -∞) |
01b |
К большему (по направлению к +∞) |
10b |
К нулю (отсечение) |
11b |
Режим точности |
Поле PC |
Одинарная точность (24 бита) |
00b |
Резерв |
01b |
Двойная точность (53 бита) |
10b |
Расширенная двойная точность (64 бита) |
11b |
Регистр тегов (tr) fpu x86
Значение тега |
Поле TAG(i) |
Обычное число |
00b |
Истинный нуль |
01b |
Особый случай представления операнда: недопустимый (NaN, неподдерживаемый), бесконечность, денормализованный |
10b |
Регистр пуст |
11b |
Каждый из 8 двухбитных тегов слова тегов (TW, Tag Word) ассоциирован с соответствующим ______________ _________ FPU и отображает _____ операнда, хранимого в регистре.
Контекст fpu x86 для 16-битного режима
Контекст fpu x86 для 32-битного режима
Сохранение и восстановление контекста fpu
Сохранение информации о состоянии FPU необходимо для обработчиков _________ ___________ и прочего прикладного и системного ПО.
Реализуется посредством команд:
F[N]STENV – сохранение содержимого регистров SR, CR, TR, FPU IP, FPU OP, FPU OpCode;
F[N]SAVE – аналогично предыдущей + сохранение содержимого ______________ _________.
Команды F[N]SAVE выполняют инициализацию FPU (наподобие команд F[N]INIT) после сохранения его состояния.
Для загрузки из памяти в FPU x87 статусной информации предназначены команды:
FLDENV – загружает SR, CR, TR, FPU IP, FPU OP, OpCode;
FRSTOR – аналогично команде FLDENV + загрузка регистров данных.
Особые команды сохранения и восстановления контекста FPU
Для сохранения и восстановления состояния FPU совместно с регистрами _____ и регистром ________ используются команды FXSAVE и FXRSTOR, соответственно.
Достоинства FXSAVE:
меньшее время выполнения, чем FSAVE;
cохраняется полное состояние FPU x87, _____ и _____.
Управление периферийными устройствами
Варианты подключения периферийных устройств
ПУ могут подключаться посредством интерфейсов:
_______________ уровня (ISA, PCI, PCI-X, PCI-Express, AGP, LPC);
____________________ уровня (порты COM, LPT, Game; шины USB, FireWire, SCSI).
Логическая системная шина PC-совместимого компьютера
транзакции:
обращение к пространствам памяти и ввода-вывода;
используются _______________ адреса пространств памяти и ввода-вывода;
______________ адресные пространства памяти и ввода-вывода (адрес выражается одним числом в диапазоне, определенном принятой разрядностью адресации);
могут инициироваться как центральным процессором (процессорами), так и активными устройствами (мастерами шины);
все адресуемые элементы безусловно доступны CPU;
на адресуемость элементов со стороны ____________ _____ могут накладываться специфические ограничения;
устройства, подключенные к системной шине, могут посылать процессору (процессорам) запросы _______________ _______________.
Средства взаимодействия с устройствами:
____________ ______________, отображенные на пространства памяти или ввода-вывода;
___________ ___________ _________, принадлежащей устройству (физически расположенной на контроллере или адаптере устройства);
регистры __________________________ __________________ PCI (для устройств, подключенных к PCI, PCI-X, PCI-Express, AGP)*;
области _______________ _____, доступные активным устройствам-мастерам шины (режим DMA);
аппаратные прерывания, инициируемые устройствами по:
доступным им линиям IRQx (ISA) или INTx# (PCI);
сообщениям MSI (PCI, PCI-E).