Архітектура комп'ютера

Компьютер — Універс. многфункц. электр. программно-упр. устр-во для зберігання, обр. і передачі инф-ии. Під архитект. комп’ютера понимаестся сукупність його харак-к. Це общ. опис. структ. та зняття функцій ЕОМ, принципу праці та системи та сист. команд процесора. Засн. комп. арх-ры:

> Процессор

> Внутр. (осн.) память.

> Зовнішня память.

> Устр. ввода.

> Устр. вывода.

КОМПЬЮТЕР.

АПАРАТНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ПРОГРАМНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ А. О.:

> Системний блок.

> устр-ва вводу-виводу З. Б. -корпус, в кіт. устанавл. гол. компоненти компьютера.

> Друковані платы.

> Механич. устр-ва.

ОЗУ Пам’ять ПЗУ Процессор ВЗУ.

ВВЕДЕННЯ ВЫВОД Процессор — программно-упр. электр. устр-во, предназн. для обр. инф-ии і упр. всією роботою комп’ютера. Сист. магістраль (шина) — канал зв’язок між разл. устр. комп’ютера. Сост з трьох шин:

> Шина адреса.

> Шина данных.

> Шина управления.

Процесор: |УУ |АЛУ | | |Регистры|.

УУ — устр. управління (предназн. для упр. усіма частинами комп’ютера. АЛУ — арифметико-логическое устр-во (предн. до роботи з цими) Регістри — внутр. пам’ять процесора. Хар-ки процессора:

> Разрядность.

> Тактова частота Розрядність: довжина осередки для інформації, яке може обробити процесор в од. часу. Такт. частота: швидкість роботи процесора. Пристрій управління. Дійте. осуществл. з допомогою имп. сигн. посылаемых УУ на соотв. входи керованих компонентів. Управління машиною осущ. з допомогою дешифр. команд (преобраз. двоичн. код в единичн. сикнал).

Код Операции.

Дешифратор

УУ .

управляючі сигнали АЛУ — вычисл. інструмент процессора.

Данные.

Алу.

Результат Через 2 входу в АЛУ посаду. дані, рез-ты обробки яких через 1 вихід передаються далі. Крім даних на АЛУ посаду. сигнали — преобр. коди операторів програми. Вони вказують що потрібно робити акценти цих даних. Засн. Устр. в АЛУ є акумулятор, який фактично вип. все арифм. операции.

Регістри — дуже важливий эл-т процесора, предн. для зберігання инф-ии як дв. числа чи коду. Регістри — внутр. пам’ять процессора.

Регістри устрою управления.

Регістр — лічильник команд. Для дотримання алг. ршения необх., щоб команди вип. у суворо опр. порядку. За собл. цього близько стежить регістр — лічильник команд. Його вмістом є адресу осередки пам’яті, де знаходиться команда. Р-р — лічильник команд завжди свідчить про таку команду, а чи не на, яка виконується у цей момент.

Р-р команд. Выбр. з пам’яті команда посаду. по шині даних в р-р команд, після чого починається її вип. Першим етапом є дешифрация.

Р-р адреси. А, аби вибрати з пам’яті очер. команду, зміст счётчика команд передається пошине в р-р адреса.

Р-р покажчик стека. Стік — спеціально організоване опер. запомин. устр-во, блок зберігання якого сост. з осередків, соед друг з одним в ланцюжок. Процесор бере він осущ. викликів підпрограм і повернення перервану програму. Ці ф-ии він виконує з допомогою стека і спец. регістру. У цьому вся рре зберігається адресу стека, звідки стався виклик в подпрограмму.

Р-ры загального призначення (РОН) Не мають жодного функц. зн-я і ісп. програмістами зі свого усм.

Регістри арифметико-логического устройства.

Р-р акумулятор. Явл. проміж. пам’яттю при вип. арифметичних і логічних операцій. З 2х даних, посаду. в АЛУ 1 зберігається в акумуляторі. Рез-т операції теж помещ. в акк. Проміж. пам’ять для пересилки даних із 1 чати проц. в ін. Сам ізм. є дані (інвертує) Перекладає в «0» розряди, зрушує їх (і (.

Буферні регістри. При посаду. даних в АЛУ вони спочатку накапл. в буф. р-рах, цим осо. шина для прохожд. ін. данных.

Р-р стану. Зберігає інф. про стан процесора і вип. їм програми в данн. момент часу. Контролює результат операції, вип. в АЛУ. І тому він виставляє одиницю в слід. разряды:

> Розряд перенесення. («З») Одиниця у тому розряді указ. те що, що вип. опер-я закінчилася перенесенням одиниці в старший разряд.

> Отриц. розряд. («N»)Единица у тому разр. показ, що рез-т оп-ии — отр. число.

> Нульовий розряд. («Z») Одиниця у тому розряді показує, що у всіх розрядах рез-т = 0.

Запомин. эл-том у кожному р-ре явл. тригер, котрі можуть наход. у одному з 2х станів. Одне — запомин. двоичн. нуля, інше — одиниці. Кількість тригерів в регістрі зв. його разрядностью.

Внутр. пам’ять обл 2мя осн. св-вами:

> Дискретность,.

> адресуемость Дискретність — складається з деяких частинок. (битов)Память — упорядкована послідовність двоичн. розрядів (бітов) Ця послідовність ділиться на групи з вісім розрядів. Інформація у пам’яті зберігається в осередку. Осередок пам’яті - група посл. байтів внутр. пам’яті комп’ютера. Вона вміщує у собі інформ., доступн. для обр. однієї команди процесора. Сод. осередки зв. машинним словом. Осередок має 2 характеристики:

> Адрес.

> Вміст Адреса: числ. значення, індивід. опред. местополож. осередки у пам’яті. Содерж. Теж числ. значення, хран. у цій ячейке.

ОЗУ. У процессе6 вип. опер. саме з неї процесор бере дані для обр. й у неї зап. рез-т. При викл. комп’ютера її содерж. стирается.

ПЗУ. Предназн. для зберігання невеликих, але нам дуже важливих прогр. для комп. Видеопамять: Зберігає код изобр. висновок. на дисплей. Кеш-пам'ять: зберігає найчастіше використовувані ділянки опер. памяти.

Между будь-яким устр. і ОЗУ є 2 проміж. звена:

> Контролер (адаптер) упр. внешн. устр-вом.

> Сист. магистраль (общая шина) канал зв’язку. Систю. шина сод. 3 магистрали:

> Маг. данных.

> Маг. адреса.

> Ман. упр-я Маг. даних предн. для перед. і прийому даних. Двунаправлена. Маг. Адреси предн. передачі цифр. адреси яч. пам’яті чи внешн. устр-ва. Однонаправлена. Маг. упр. предн. для перед. сигн. упр-я, кіт. сопр. будь-яку передачу адреся чи даних. Двунаправлена.

Каждая команда предст. собою посл. дв. разр. і має код опер, яку треба виконати з цієї команді, інф. про операндах і там, куди слід помест. рез-т. Операнд — эл-т інф, участв. в вип. операції. Формат команди: совок. відомостей, котрі задають її довжину, склад, призначення, і взаємна располож. її частин. Чати команди зв полями. Команди бувають адресними і безадресними. Безадр: в форматі немає інф. про адреси операндов. Адресна: чи більш її адр. расп. в осн. пам’яті комп.

> одно;

> двух;

> трёхадресные в зав-сти від кол-ва полей.

Готовая до вип. прогр. сост з посл. команд, котрі задають порядок дій комп’ютера. З іншого боку програма сод. исходн. дані, і навіть ісп. осередки пам’яті для запомин. проміж. і кін. рез-тов. Перед вип. прогр. загр. в деяку обл-ть осн. пам’яті. Перед запуском прогр. проц. сообщ. адресу 1 команди, з якою треба розпочинати вип. команди, потім посл. выполн. слід. действия:

1) Извл. з осн. пам’яті команди, адресу якої наход. в сч. команд.

2) Расшифровка.

3) Якщо потрібне обр. на згадку про, це є і операнды извл. з памяти.

4) Вип. опер з кодом, залож. у цій команді (якщо р-т опер. зайве поміщати на згадку про, то проц. перехід. до дійств. 6).

5) Сохр. рез-та в памяти.

6) Выч. адреси слід. команди, і запомин. їх у счётчике команд. перехід до дії 1. ———————————;

системна магистраль.