- •Позвоночник компьютера
- •Вычислительная машина с одной шиной
- •Шина — это несколько проводников, соединяющих различные устройства. Шины можно разделить на категории
- •Типичная компьютерная организация с несколькими шинами
- •Все устройства, связанные с шиной, должны подчиняться правилам, чтобы платы, которые выпускаются сторонними
- •Шинная архитектура
- •Шины
- •Все связанные с шиной устройства при взаимодействии с ней должны придерживаться некоторого набора
- •В современном ПК довольно много шин периферийных устройств (USB, FireWare и др.), работающих
- •Зачем придумали шину
- •Одни устройства, связанные с шиной, являются активными и могут инициировать передачу информации по
- •Обычно сами устройства не могут давать достаточно интенсивного сигнала, поэтому они подключаются к
- •Устройство шин
- •Синхронизация шины
- •Пример
- •Ф – синхронизирующий сигнал, Aдрес – адресные линии,
- •Что лучше?
- •Арбитраж шины
- •Централизованный
- ••Скорость передачи данных по шине зависит от частоты шины и от ее разрядности.
- •http://library.krasu.ru/ft/ft/b72/0227142/pdf/6/13a.pdf
- •Общение программы с "внешним миром" на компьютере с общей шиной
- ••Центральный процессор может обмениваться с портами байтами или словами (в зависимости от вида
- •Программный вводвывод
- •Дальние подпрограммы. Макросы
- •Отладить программу, написать комментарии к командам, составить схему работы программы
- •Отладить программу, написать комментарии к командам, составить схему работы программы
- •Отладить программу, написать комментарии к командам, составить схему работы программы
- ••Главная задача компьютерной системы – выполнять программы. Программы вместе с данными, к которым
- •Память - совокупность отдельных устройств, которые запоминают, хранят, выдают информацию.
- •В некоторых запоминающих устройствах считывание данных сопровождается их разрушением. В этом случае цикл
- •Запоминающие устройства с произвольным доступом. Цикл обращения таких устройств не зависит от того,
- •Параллельность работы и иерархия памяти
- •Устройства хранения информации
- •Идея использования иерархичечской памяти
- ••Четыре верхних уровня иерархии образуют внутреннюю память ВМ, а все нижние уровни —
- ••На каждом уровне иерархии информация разбивается на блоки, выступающие в качестве наименьшей информационной
- •Параллельность работы. Идея
- •Буфер и Кэш
- •Основная память удовлетворяет запросы кэш- памяти и служит в качестве интерфейса ввода/вывода, поскольку
- ••Итак, напомним, что вся современная оперативная память относится к синхронной динамической памяти с
- ••На элементарном уровне запоминающая ячейка SDRAM-памяти, способная запомнить 1 бит информации, представляет собой
- •На системной плате и платах памяти их компоненты (DIP, SIMM, SIPP) организуются в
- •Концепция виртуальной памяти
- •Попробуем представить как будет храниться фраза “школа номер 495” в памяти.
- •Проблема
- •Ошибки
- •Допустим, что слово состоит из m бит данных, к которым мы добавляем r
- •Смысл интервала Хэмминга
- •Интервал Хэмминга полного кода
- •Смысл интервала Хэмминга полного кода
- •Примеры
- •Алгоритм для обнаружения и исправления одиночной ошибки
- •Значения нижнего предела
- •Метод Ричарда Хэмминга
- •Виртуальная память – воображаемая память, по объёму равная максимально адресуемой памяти.
- •Далее…
•Центральный процессор может обмениваться с портами байтами или словами (в зависимости от вида порта). Для записи значения в некоторый порт используется машинная команда
•out op1,op2
•Здесь операнд op1 определяет номер нужного порта и может иметь формат i8 (если номер порта небольшой и известен заранее) или быть регистром dx (если номер больше 255 или становится известным только в процессе счёта программы). Второй операнд op2 должен задаваться регистром al (если производится запись в порт байта) или ax (если производится запись в порт слова). При выполнении такой команды значение регистра (байт или слово) посылается по общей шине в соответствующий порт.
•Для чтения данных в регистр из порта служит команда
•in op1,op2
•Здесь уже второй операнд op2 определяет номер нужного порта и может иметь, как и в предыдущей команде, формат i8 или быть регистром dx. Первый операнд op1 должен задаваться регистром al (если производится чтение из порта байта) или ax (если производится чтение слова). При выполнении этой команды значение (байт или слово) читается из заданного порта и по общей шине по-ступает в центральный процессор на указанный регистр. Итак, на нашем компьютере есть только очень простые команды для обмена байтом или словом между регистром центрального процессора и портом внешнего устройства. Почему же в архитектуре нашего компьютера команды ввода/вывода такие примитивные и неудобные для программиста? Ответ на этот вопрос легко понять, если вспомнить, что общая шина связывает между собой очень разные устройства, для которых было необходимо найти общий и приемлемый для всех их формат передаваемых данных. Ясно, что таким форматом может быть только один байт или одно слово – те минимальные порции данных, с которыми оперирует наш центральный процессор. Вот и приходится, например, для ввода целого числа с помощью команд in и out выполнять достаточно сложную программу
Программный вводвывод
•.
•В этом случае всю работу выполняет центральный процессор.
•Рассмотрим процесс печати строки ABCDEFGH этим способом.
• Этапы печати строки ABCDEFGH
•Алгоритм печати:
1.Строка для печати собирается в пространстве пользователя. 2.Обращаясь к системному вызову, процесс получает принтер.
3.Обращаясь к системному вызову, процесс просит распечатать строку на принтере. 4.Операционная система копирует строку в массив, расположенный в режиме ядра. 5.ОС копирует первый символ в регистр данных принтера, который отображен на памяти. 6.Символ печатается на бумаге.
7.Указатель устанавливается на следующий символ.
8.Процессор ждет, когда бит готовности принтера выставится в готовность. 9.Все повторяется.
•При использовании буфера принтера, сначала вся строка копируется в буфер, после этого начинается печать