- •Основные этапы развития вт. Механический этап развития вт
- •Основные этапы развития вт. Электромеханический этап развития вт
- •Основные этапы развития вт. Электронный этап развития вт
- •Основные этапы развития вт. Первое поколение эвм
- •Основные этапы развития вт. Второе поколение эвм.
- •Основные этапы развития вт. Третье поколение развития эвм.
- •Основные этапы развития вт. Четвертое поколение развития эвм
- •Арифметические основы построения эвм. Системы счисления, используемые в вт. Способы кодирования чисел в эвм. Арифметические операции в эвм. Сложение чисел в эвм.
- •Арифметические основы построения эвм. Формы представления чисел в эвм. Форма представления чисел с фиксированной запятой
- •Арифметические основы построения эвм. Формы представления чисел в эвм. Форма представления чисел с плавающей запятой.
- •Логические основы построения эвм. Понятие о логической функции.
- •Логические основы построения эвм. Основные логические функции.
- •Логические основы построения эвм. Логические элементы, используемые в эвм.
- •Логические основы построения эвм. Триггер.
- •Логические основы построения эвм. Сумматор
- •Архитектура и принципы построения эвм. Основные характеристики эвм. Структура технических средств эвм.
- •Архитектура и принципы построения эвм. Логически необходимые элементы эвм.
- •Классификация и архитектура вычислительных систем. Многомашинные вычислительные системы. Многопроцессорные вычислительные системы. Комплексирование в вычислительных системах
- •Персональные компьютеры и рабочие станции. Классификация пк по областям применения. Серверы. Мейнфреймы. Кластерные архитектуры.
- •Компьютер. Каноническая структура компьютера.
- •Устройство управления. Синхронный и асинхронный способы управления уу.
- •Устройство управления. Микропрограммная и аппаратная реализация устройства управления.
- •Функциональная и структурная организация процессоров. Классификация процессоров. (cisc и risc)
- •Центральный процессор. Структура и организация центрального процессора. Влияние на работу процессора адресности команд и способа адресации.
- •Внутренняя конфигурация процессора 8086
- •Классы сигналов прерывания. Приоритеты прерывания. Обработка программного прерывания. Векторная система прерываний. Распределение прерываний в пк на базе процессора х86
- •Организация памяти пк. Иерархия памяти. Организация кэш-памяти.
- •Организация оперативной памяти (ram). Типы и классификация оп. Адресация информации и обработка адресов.
- •Организация виртуальной памяти. Страничная организация памяти. Сегментация памяти.
- •Стек. Понятие стека.
- •Организация ввода-вывода. Шина. Шины данных. Шины адреса. Шины управления. Bios.
- •Организация ввода-вывода. Системные и локальные шины.
- •Организация ввода-вывода. Шины ввода-вывода. Шина agp Шина usb Шины ide и scsi
- •История появления микропроцессоров.
- •Основные технические характеристики микропроцессоров.
- •Микропроцессоры 8086-80486
- •Обзор процессоров других фирм, отличных от Intel
- •Модульная конструкция пк. Принцип открытой архитектуры.
- •Основные функции системы обмена информацией с внешними устройствами.
- •Организация сетей. Понятие о компьютерной сети.
- •Одноранговые сети
- •Сети на основе сервера.
- •Топология сети. Шина.
- •Концентраторы.
Внутренняя конфигурация процессора 8086
В июне 1978 года Intel совершила революцию, представив свой новый процессор 8086. Это был один из первых 16-разрядных микропроцессоров на рынке; в то время все другие процессоры были 8-разрядными. Процессор 8086 имел 16-разрядные внутренние регистры и мог выполнять программное обеспечение нового типа, использующее 16-разрядные команды. Он также имел 16-разрядную внешнюю шину данных и поэтому мог передавать одновременно 16 бит данных в память.
Разрядность шины адреса составляла 20 бит, и процессор 8086 мог адресовать память емкостью 1 Мбайт (2 в 20-й степени). В то время это казалось чудом, так как большинство других микросхем имели 8-разрядные внутренние регистры, 8-разрядную внешнюю шину данных и 16-разрядную шину адреса и могли адресовать не более 64 Кбайт оперативной памяти (2 в 16-й степени).
В большинстве персональных компьютеров того времени использовались 8-разрядные процессоры, которые работали под управлением 8-разрядной операционной системы СР/М (Control Program for Microprocessors - управляющая программа для микропроцессоров) и такого же программного обеспечения. Плата и интегральные микросхемы как правило были также 8-разрядными. Тогда производство полностью 16-разрядной системной платы с памятью было настолько дорогостоящим, что такой компьютер вряд ли кто-либо мог позволить себе купить.
Стоимость процессора 8086 была довольно высокой - для него требовалась 16-разрядная шина данных, а не более дешевая 8-разрядная. Доступные в то время системы были 8-разрядными, и потому процессоры 8086 продавались плохо. В Intel поняли, что пользователи не хотят (или не могут) так дорого платить за дополнительную эффективность 16-разрядного процессора, и через какое-то время была представлена своего рода "усеченная" версия процессора 8086, названная 8088. В ней, по существу, были удалены 8 из 16 разрядов на шине данных, и теперь процессор 8088 мог рассматриваться как 8-разрядная микросхема с точки зрения ввода и вывода данных. Однако, поскольку в нем были полностью сохранены 16-разрядные внутренние регистры и 20-разрядная шина адреса, процессор 8088 выполнял 16-разрядное программное обеспечение и мог адресовать оперативную память емкостью 1 Мбайт.
Классы сигналов прерывания. Приоритеты прерывания. Обработка программного прерывания. Векторная система прерываний. Распределение прерываний в пк на базе процессора х86
Прерывание — сигнал, сообщающий процессору о наступлении какого-либо события. При этом выполнение текущей последовательности команд приостанавливается и управление передаётся обработчику прерывания, который реагирует на событие и обслуживает его, после чего возвращает управление в прерванный код.
В зависимости от источника возникновения сигнала прерывания делятся на:
асинхронные или внешние (аппаратные) — события, которые исходят от внешних источников (например, периферийных устройств) и могут произойти в любой произвольный момент: сигнал от таймера, сетевой карты или дискового накопителя, нажатие клавиш клавиатуры, движение мыши. Факт возникновения в системе такого прерывания трактуется как запрос на прерывание
синхронные или внутренние — события в самом процессоре как результат нарушения каких-то условий при исполнении машинного кода: деление на ноль или переполнение, обращение к недопустимым адресам или недопустимый код операции;
программные (частный случай внутреннего прерывания) — инициируются исполнением специальной инструкции в коде программы. Программные прерывания как правило используются для обращения к функциям встроенного программного обеспечения , драйверов и операционной системы.
До окончания обработки прерывания обычно устанавливается запрет на обработку этого типа прерывания, чтобы процессор не входил в цикл обработки одного прерывания. Приоритизация означает, что все источники прерываний делятся на классы и каждому классу назначается свой уровень приоритета запроса на прерывание. Приоритеты могут обслуживаться как относительные и абсолютные
Относительное обслуживание прерываний означает, что если во время обработки прерывания поступает более приоритетное прерывание, то это прерывание будет обработано только после завершения текущей процедуры обработки прерывания.
Абсолютное обслуживание прерываний означает, что если во время обработки прерывания поступает более приоритетное прерывание, то текущая процедура обработки прерывания вытесняется, и процессор начинает выполнять обработку вновь поступившего более приоритетного прерывания. После завершения этой процедуры процессор возвращается к выполнению вытесненной процедуры обработки прерывания.
Вектор прерывания — закреплённый за устройством номер, который идентифицирует соответствующий обработчик прерываний. Векторы прерываний объединяются в таблицу векторов прерываний, содержащую адреса обработчиков прерываний. Местоположение таблицы зависит от типа и режима работы процессора.
Программное прерывание — синхронное прерывание, которое может осуществить программа с помощью специальной инструкции.
В процессорах архитектуры x86 для явного вызова синхронного прерывания имеется инструкция Int, аргументом которой является номер прерывания (от 0 до 255). В IBM PC-совместимых компьютерах обработку некоторых прерываний осуществляют подпрограммы BIOS, хранящиеся в ПЗУ, и это служит интерфейсом для доступа к сервису, предоставляемому BIOS. Также, обслуживание прерываний могут взять на себя BIOS карт расширений (например, сетевых или видеокарт), операционная система и даже обычные (прикладные) программы, которые постоянно находятся в памяти во время работы других программ (т. н. резидентные программы). В отличие от реального режима, в защищённом режиме x86-процессоров обычные программы не могут обслуживать прерывания, эта функция доступна только системному коду (операционной системе).