- •Лабораторна робота №1 Тема: Розвиток комп'ютерної архітектури
- •Таблиця 1.1. Основні етапи розвитку комп'ютерів
- •Таблиця 1.2. Перші моделі серії івм-360
- •Лабораторна робота №2 Тема: Типова архітектура еом.
- •Таблиця 2.1. Інтерпретація команд перетворення з різною кількістю адрес в адресній частині
- •Лабораторна робота №3 Тема: Формати команд. Адресовий простір еом
- •Лабораторна робота №4 Тема: Етапи виконання команди. Типи і структура даних. Взаємодія основних пристроїв еом.
- •Лабораторна робота №5 Тема: Структури універсальних, функціонально-орієнтованих і спеціалізованих процесорів. Мікропроцесори
- •Таблиця 3.1. Еволюція мікропроцесорів фірми Intel. Вироби 1970-х років.
- •Таблиця 3.2. Еволюція мікропроцесорів фірми Intel. Вироби 1980-х років.
- •Таблиця 3.3. Еволюція мікропроцесорів фірми Intel. Вироби 1990-х років.
- •Лабораторна робота №6 Тема: Арифметико-логічні пристрої
- •Лабораторна робота №7 Тема: Принцип мікропрограмного управління. Реалізація різних етапів виконання команд
- •Таблиця 15.2 Мікрокоманди пристрою керування гіпотетичного процесора Уілкса
- •Лабораторна робота №8 Тема: Організація даних на магнітному диску. Внутрішня пам’ять
- •Таблиця 6.1. Характеристики пзпмд
- •Лабораторна робота №9 Тема: Ієрархічна структура пам'яті. Віртуальна пам’ять.
- •Таблиця 6.3. Основні функції api для керування віртуальною пам'яттю в системі Windows nt
- •Лабораторна робота №10
- •Листінг 7.1. Приклад програмованого вводу-виводу
- •Лабораторна робота № 12 Тема: Класи переривань
- •Лабораторна робота №12 Тема: Переривання. Дії апаратного та програмного забезпечення
- •Дії апаратного забезпечення:
- •Дії програмного забезпечення:
- •Лабораторна робота № 13 Тема: Фаза переривання основного циклу
- •Лабораторна робота №14 Тема: Організація прямого доступу до пам’яті
- •Лабораторна робота № 15 Тема: Арбітраж шини
- •Лабораторна робота № 16 Тема: Персональні еом, їх різновидності
- •Лабораторна робота № 17 Тема:Робота еом у мультипрограмному режимі
- •Лабораторна робота № 18 Тема:Системи колективного користування з розподілом та без розподілу часу. Системи реального часу
Таблиця 3.1. Еволюція мікропроцесорів фірми Intel. Вироби 1970-х років.
4004
8008
8080
8086
8088
Дата початку випуску
15.11.71
01.04.72
01.04.74
08.06.78
01.06.79
Частота тактових імпульсів
108 кГц
108 кГц
2 МГц
5 МГц,
8 МГц,
10 МГц
5 МГц,
8 МГц,
Розрядність шини
4
8
8
16
8
Кількість транзисторів (розмір транзистора мкм)
2 300
(10)
3 500
6 000
(6)
29 000
(3)
29 000
(3)
Фізичний адресний простір
640 байт
16 Кбайт
64 Кбайт
1 Мбайт
1 Мбайт
Віртуальний адресний простір
-
-
-
-
-
Таблиця 3.2. Еволюція мікропроцесорів фірми Intel. Вироби 1980-х років.
80286 Intel386TMDX Intel386TMSX Intel486TMDX Дата початку випуску 01.02.82 17.10.85 16.06.88 10.04.89 Частота тактових
імпульсів
6 МГц –
12.5 МГц
16 МГц –
33 МГц
16 МГц –
33 МГц
25 МГц –
50 МГц Розрядність шини 16 32 16 32 Кількість транзисторів
(розмір транзистора мкм)
134 000 (1.5)
275 000
(1)
275 000
(1)
1 200 000
(0.8-1) Фізичний адресний
простір 16 Мбайт 4 Гбайт1 4 Гбайт 4 Гбайт Віртуальний адресний
простір 1 Гбайт 64 Тбайт2 64 Тбайт 64 Тбайт
Таблиця 3.3. Еволюція мікропроцесорів фірми Intel. Вироби 1990-х років.
|
Intel486TMSX |
Pentium ® |
Pentium ® Pro |
Pentium ® II |
Дата початку випуску |
22.04.91 |
22.03.93 |
01.11.95 |
07.05.97 |
Частота тактових імпульсів |
16 МГц – 33 МГц |
60 МГц – 166 МГц |
150 МГц – 200 МГц |
200 МГц – 300 МГц |
Розрядність шини |
32 |
32 |
64 |
64 |
Кількість транзисторів (розмір транзистора мкм) |
1.185 млн.
(1) |
3.1 млн.
(0.8) |
5.5 млн.
(0.6) |
7.5 млн.
|
Фізичний адресний простір |
4 Гбайт |
4 Гбайт |
64 Гбайт |
64 Гбайт |
Віртуальний адресний простір |
64 Тбайт |
64 Тбайт |
64 Тбайт |
64 Тбайт |
Контрольні питання:
Операції процесора при обробці команди.
Внутрішня структура процесора.
Історичні етапи розвитку мікропроцесорів.
Лабораторна робота №6 Тема: Арифметико-логічні пристрої
Більшість комп'ютерів містять одну схему для виконання операцій І, АБО і додавання над двома машинними словами. Звично така схема для n-бітних слів складається з n ідентичних схем для індивідуальних бітових позицій. На мал. 4.1 зображена така схема, яка називається арифметико-логічним пристроєм, або АЛП. Цей пристрій може обчислювати одну з 4 наступних функцій: А І В, А АБО В, В и А+В. Вибір функції залежить від того, які сигнали надходять на лінії F0 і F,: 00,01,10 або 11 (у двійковій системі числення). Відзначимо, що тут А+В означає арифметичну суму А та В, а не логічну операцію І.
У лівому нижньому куті схеми знаходиться двохрозрядний декодер, який породжує сигнали включення для чотирьох операцій. Вибір операції визначається сигналами керування F0 і F1. У залежності від значень F0 і F1 вибирається одна з чотирьох ліній дозволу, і тоді вихідний сигнал обраної функції проходить через останній вентиль АБО .
У верхньому лівому куті схеми знаходиться логічний пристрій для обчислення А І В, А АБО В та Б, але принаймні один з цих результатів проходить через останній АБО вентиль у залежності від того, яку з дозволенних ліній вибрав декодер . Тому що рівно один з вихідних сигналів декодера буде дорівнювати 1, і запускатися буде рівно один з чотирьох вентилів І. Інші три вентилі будуть видавати 0 незалежно від значень А та В.
АЛП може виконувати не тільки логічні й арифметичні операції над А та В, але і робити їх рівними нулю, заперечуючи ENA (сигнал дозволу А) чи ENB (сигнал дозволу В). Можна також одержати А, установивши INVA (інверсію А). За нормальних умов ENA та ENB дорівнюють 1, щоб дозволити надходження обох вхідних сигналів, а сигнал INVA дорівнює 0. В цьому випадку А та В надходять в логічний пристрій без змін.
У нижньому правому куті знаходиться повний суматор для підрахунку суми А та В і для здійснення переносів. Переноси необхідні, оскільки кілька таких схем можуть бути з'єднані для виконання операцій над цілими словами. Однорозрядні схеми, подібні тій, котра зображена на мал. 4.1, називаються розрядними мікропроцесорними секціями. Вони дозволяють розроблювачу зконструювати АЛП будь-якої бажаної ширини. На мал. 4.2 показана схема 8-розрядного АЛП, зкладеного з восьми однорозрядних секцій. Сигнал INC (збільшення на одиницю) потрібний тільки для операцій додавання. Він дає можливість обчислювати такі суми, як А+1 і А+У+1.
Контрольні питання:
Що таке АЛУ?
Структурна схема АЛУ.
Допоміжні функції АЛУ.
Повний суматор.