-
Адресный сопроцессор.
Назначение адресного сопроцессора заключается в вычислении адресов, предоставив процессору работать с данными. При использовании адресного сопроцессора происходит распараллеливание задач, что существенно повышает производительность системы.
Данные на вход сопроцессора поступают из регистра команд. Адресный сопроцессор содержит счетчик адресов, базовый регистр адреса, стек, сумматор.
Способы адресации могут быть:
-
Регистровая прямая – указывается регистр, в котором хранятся необходимые данные.
-
Регистровая косвенная – указывается регистр, содержащий адрес памяти.
-
Непосредственная адресация – данные содержатся в следующем командном слове.
-
Абсолютная адресация – указывает абсолютный адрес основной памяти.
-
Относительная адресация – со смещением относительно базового адреса.
При вычислении следующего адреса сопроцессор инкрементирует счетчик адресов; при выполнении переходов счетчик адресов либо увеличивается на длину перехода, либо в счетчик загружается адрес перехода; при выполнении условных переходом сопроцессор ожидает результата выполнения условия;
-
Клавиатура и монитор.
Клавиатура и монитор содержат контроллер клавиатуры и видеоадаптер соответственно для обеспечения взаимодействия с узлами ЭВМ. Контроллеры содержат регистры статуса, команд и регистр данных.
Клавиатура предназначена для ввода информации в компьютер.
Монитор позволяет представлять данные в графической форме на экране дисплея.
-
Память.
Основная память предназначена для хранения кода, данных, результатов программ и вычислений. Основная память разделяется на ОЗУ (оперативное запоминающее устройство SRAM или DRAM), в которую можно как записывать, так и читать; и ПЗУ (постоянное запоминающее устройство FLASH, EPROM, EEPROM), служащее для хранения служебных программ, таких как инициализация системы, программ ввода/вывода. Из ПЗУ можно только читать в обычном режиме работы или программировать при использовании специальной программы.
При использовании памяти может возникнуть конфликт запросов от процессора и сопроцессора I/O, поэтому необходима схема арбитража, выбирающего обслуживание процессора при отсутствии запроса со стороны сопроцессора.
Виртуальная память – способ организации памяти мультипрограммной ВС, при которой достигается гибкое динамическое распределение памяти. Принцип виртуальной памяти предполагает, что пользователь при подготовке своей программы имеет дело не с физической ОП, действительно работающей в составе ВС и имеющей некоторую фиксированную емкость, а с виртуальной памятью, емкость которой равна всему адресному пространству. Преобразование виртуальных адресов в физические упрощается, если физическую и виртуальную память разбить на блоки – страницы, которые имеют фиксированный размер (классика – 4 Кб). Страницам виртуальной и физической памяти присваивают номера, называемые соответственно номерами виртуальных и физических страниц. Каждая физическая страница способна хранить одну из виртуальных страниц.
Страница Слово Виртуальный адрес.
Таблица
страниц
Страница Слово Физический адрес.
Таблица страниц хранится в кэше, а не в ОП, - что увеличивает производительность.
Процедура обращения к памяти состоит в том, что номер виртуальной страницы извлекается из адреса и используется для входа в страничную таблицу, указывающую номер соответствующей физической страницы. Этот номер вместе со смещением, взятым непосредственно из виртуального адреса, представляет собой физический адрес, по которому происходит обращение к ОП.