1.Постулаты Фон Неймановской эвм. Классификация эвм.

1. Принцип двоичного кодирования. Согласно этому принципу, вся информация, поступающая в ЭВМ, кодируется с помощью двоичных сигналов (двоичных цифр, битов) и разделяется на единицы, называемые словами.

2. Принцип однородности памяти. Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому ЭВМ не различает, что хранится в данной ячейке памяти - число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными.

3. Принцип адресуемости памяти. Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка.Отсюда следует возможность давать имена областям памяти, так, чтобы к запомненным в них значениям можно было бы впоследствии обращаться или менять их в процессе выполнения программы с использованием присвоенных имен.

4. Принцип последовательного программного управления. предполагает, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.

5 Принцип жесткости архитектуры. Неизменяемость в процессе работы топологии, архитектуры, списка команд.

Классификация эвм

1) 1 поток команд / 1 поток данных

Процессор в каждый момент времени выполняет 1 команду над одним потоком данных

2) 1 поток команд / много потоков данных

Это многопроцессорные системы в которых у каждого процессора есть своя память, все процессоры выполняют 1 команду над своим потоком данных.

3) Много потоков команд / много потоков данных

Каждый процессор выполянет свою команду. Это многопроцессорная система, где каждому процессору свои команды над своим потоком данных.

4) Много потоков команд / 1 поток данных

(поток данных выбирает нужный код)

Машина управляет потоком команд (здесь алгоритм – это данные)

8. Прерывания. Механизм прерываний.

Прерывания осуществляются аппаратными средствами, которые заставляют микропроцессор приостановить выполнение текущей программы и отреагировать на внешнее событие. Прерывания исполняются прежде всего для увеличения эффективности центрального процессора. Прерывания дают возможность осуществлять операции ввода-вывода независимо от микропроцессора. Поскольку быстродействие ЦП выше, чем устройств ввода-вывода, то ЦП имеет возможность выполнять другие программы, или осуществлять другие функции, чем постоянно контролировать состояние присоединенных к нему периферийных устройств. Когда же устройство ввода-вывода требует обслуживания со стороны ЦП, оно сообщает об этом микропроцессору формированием соответствующего запроса (сигнала), по которому может быть прервано выполнение текущей программы ЦП.

Interrupt – прерывание – сигнал, по которому процессор узнает о совершении асинхронного события. При этом использование текущей последовательности команд прерывается, а вместо нее начинает выполняться другая последовательность, соответствующая данному прерыванию.

Существует два общих класса прерываний:

·        внутренние (инициируются состоянием процессора или командой)

·        внешние (инициируются сигналом от других компонентов системы)

Причины:

1. События, происходящие в периферийных устройствах (внешн)

2. Программное прерывание – вызов супервизора (внутр)

3. Неопределенные события в процессах. (внутр)

4. Действия оператора. (внешн)

5. Прерывания по таймеру. (внешн)

Каждой конкретной причине прерывания назначен номер от 0 до 255. Некоторые номера прерываний уже назначены аппаратно процессором, другие присваиваются аппаратной системой, в которую встроен процессор. (Например, прерывания дискового накопителя). Еще одни зарезервированы для дальнейшего расширения , а все остальные могут использоваться программами. Когда возникает прерывание, процессор использует номер прерывания, как индекс в таблице. Из таблицы извлекается адрес обработки прерывания. Обработчик вызывается для производства конкретной обработки, требуемой прерыванием. Похоже, как будто в программе в точке прерывания вставлена команда вызова.

Запись процедуры прерывания должна быть такой, чтобы прерванная программа продолжалась так, как будто ничего не произошло. Необходимо запоминать и восстанавливать PSW и регистры, используемые процедурой прерывания, и возврат должен происходить к команде, следующей за командой, выполненной до прерывания.

В большинстве процессоров имеются средства прерывания их внешними устройствами. Они освобождают от периодической проверки необходимости обслуживания устройств.

Процессор имеет два входа, по которым  внешние устройства могут его остановить: ВХОД NMI- немаскируемого прерывания и ВХОД INTER- маскируемого прерывания.  Маска прерываний – средство выборочного подавления прерывания  в тех случаях, когда их обработку можно отложить на более позднее время.

Процедура прерывания отличается от процедуры тем, что вместо связывания с конкретной программой она размещается в фиксированной области (размещена абсолютно). Не связанная с остальными сегментами, процедура прерывания может использовать для взаимодействия с другими программами только общие области, также размещенные абсолютно.