Архитектура эвм и вычислительных систем Организация базовой эвм

Изначально существовало множество различных архитектур компьютеров, не совместимых как аппаратно, так и программно друг с другом. Вследствие этого в дальнейшем потребовалось их стандартизировать. Первым наиболее стандартным построением ПК стало построение по принципу Дж. Фон Неймана. Он предложил три основных компонента, которые обязательно должны присутствовать в любом компьютере:

1. Центральный процессор (ЦП)

2. Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ)

3. Устройство ввода

АЛУ

(аккумулятор)

ОЗУ Блок управления Блок ввода Блок вывода

АЛУ (аккумулятор) – арифметико-логическое устройство, в которое входит аккумулятор (ax)

ОЗУ – оперативная память

Блок управления – передает и получает команды управления

Устройство ввода – некоторое устройство для передачи информации в ЭВМ

Устройство вывода – любое устройство для вывода информации пользователю

Регистры алу

Регистр – в простейшем случае это ячейка памяти в ЦП. Регистры хранят те данные, которые в этот момент нужны для ЦП. Основные регистры:

eax ebx ecx edx

| | | |

ax bx cx dx

/\ /\ /\ /\

ah al bh bl ch cl dh dl

ax – регистр аккумулятор, используемый для содержания команд или математических операций

bx – базовый регистр. Как правило, нужен для хранения некого базового адреса или для хранения других значений

cx – регистр счетчик (счетчик команд)

dx – регистр данных, для содержания каких либо данных

Разрядность регистров

Разрядность – количество логических значений, которые способны хранится в одном регистре

Младший регистр (ah, al, bh, bl, ch, cl, dh, dl) – 8^ми разрядная ячейка памяти. Младшие регистры нужны для хранения в них данных соответствующего размера (=1 байт)

Регистр среднего размера (ax, bx, cx, dx) – состоит из 2^х младших регистров (=2¹⁶=65536):

ax

ah al

hight low

! Min 8 бит (Правило справедливо для всех регистров) !

Крупные регистры (eax, ebx, ecx, edx) – extended = 2³²=4млрд

Кроме вышеперечисленных регистров существуют так называемые индексные регистры:

si – 16 разрядов esi – 32 разряда

esi	si
edi	di
ebp	bp
esp	sp

Этот регистр является индексом источника. Его задача состоит в том, чтобы указывать местонахождение источника данных

edi (destination index) – регистр назначения, который содержит адрес места для записи цепочки данных из источника

ebp – 32 разряда, указывает на вершину стека

esp / sp - указывает произвольный элемент стека

RAX = 2⁶⁴

e ax/ax/ah/al

ebx/bx/bh/bl

ecx/cx/ch/cl

e

РЕГИСТРЫ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ

dx/dx/dh/dl

esi/si

edi/di

ebp/bp

esp/sp