Studopediya

КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

Взаимодействие процесор и памет на компютъра




Принципи на работа с компютър.

Сега, от разглеждането на абстрактни проблеми ние пристъпва към разглеждане на проектните характеристики на компютъра, без да става това дълбоко в техническите подробности. Сега ние сме заинтересовани в основен аспект на проблема. съхранение на компютърни данни и обработката пространствено разделени. рано беше заявено, че устройството за съхранение на данни се нарича компютърна памет. Устройството, което произвежда различни компютри и контрол на работата на компютъра, наречен централен процесор (CPU). Пълен състояние на компютъра се определя от информацията, съхранена в паметта на компютъра. Той е удобен да се разделят с памет в три основни раздела: адресируема памет (който се нарича RAM), регистър, и IO клетки (последната част е условно, тъй като тя просто отразява обмена на информация с процесите на външната среда).

RAM (или оперативна памет - RAM) като част съдържа памет само за четене (или памет само за четене - ROM). Постоянна памет има тази особеност, че е невъзможно да се записва информация. Единиците и нулите в устройството с памет е електрически сигнал, и следователно информацията в RAM изчезва, когато захранването е изключено. Въпреки това, памет само за четене въз основа на други принципи на съхранение на информацията: той нули и единици, кодирани електрически връзки. На власт, че информацията може да бъде прочетена.

Тези, конвенционална клетка, чрез които информацията може да бъде преместен от външен носител с памет и обратно, наречен входно-изходни портове. За описание на работата на основното равнище, компютърът може да се предположи, че някои от данните са поставени във входните портове на външната среда (независимо или по искане на процесора). Напротив, ако е необходимо, да изпраща данни навсякъде или да ги запишете във външна памет, просто трябва да се сложи на данни в определен изходен порт. Всичко останало ще се погрижи за спомагателната компютъра устройството. Някои от тях са обсъдени по-долу.

В някои пристанища информацията се прехвърля на порции от по един бит. Този порт се нарича последователно. Порт, към който се предава информация в части от един или повече байта, наречен паралелно. Например, модем, свързан към сериен порт и принтер - за паралелно.

CPU - е централната устройството на компютъра. Възложени му има две основни функции: първо, да се направят някои изчисления и, второ, да контролира работата на всички компютърни възли. Тези функции се изпълняват от различните компоненти на процесора: аритметично логическо устройство (ALU) и устройство за управление. Структурно, процесорът се състои от голям брой електронни схеми, като се фокусира върху микроскопичен мащаб. То може да бъде, че процесорът е най-сложна устройство в света. Всички напредък в компютърната индустрия е свързан с подобряването на процесори: разширяване на списъка на функциите им, намаляване на обема и едновременно увеличаване на скоростта на работа (скорост), повишава надеждността. Това е, за да се увеличи скоростта на данните, за да се премине от пряко изчисление на RAM в специални клетки, наречени регистри на процесора. Тези регистри няколко десетки и те изпълняват различни функции.



Производителност на компютъра се измерва с броя на елементарни операции, извършвани в секунда - сандали. Например, един GigaFLOPS означава един милиард операции в секунда. Устройството действа като компютър е машинна инструкция. А броят на различните видове машинни инструкции, изпълнявани от процесора, разбира се. За всеки тип машина инструкция процесор има заряд на електронната си чип. Различни машини команди, в зависимост от сложността състои от няколко до няколко десетки елементарни операции. Всички машинни инструкции са разделени на групи. Екипът на всяка група изпълнява едно от следните неща:

¨ движи блока на информация от RAM да регистрите на процесора;

¨ движи блока на информация от регистрите на процесора в RAM на компютъра;

¨ единица получава информация от външната страна чрез едно от пристанищата и го поставя в регистъра на процесора;

¨ показва блок на информация от регистрите на процесора чрез едно от пристанищата на външната среда;

¨ инициира операция, изготвен от процесора: операцията се извършва на стойностите записани в регистрите на процесора, и резултатът е поставен в същите или други регистри;

¨ уведоми процесора на някои аномалии, наречен прекъсването: тази команда процесор прекратява текущата програма и започва друга програма, която трябва да работи в случай на прекъсване на този тип.

Всички операции на съдържание се извършват директно върху стойностите на процесора, които са в регистрите на процесора. По-специално, тази аритметика и логически операции, както и операции по преобразуване. Тези операции всъщност съставени от голям брой малки елементарни операции, всеки от които се състои от съдържанието на един от битовете на един от регистрите. Много от тези операции се извършват паралелно процесор (т.е. едновременно във времето). За компютри, използвани в този часовник генератор, който синхронизира работата на различните части на компютъра. Всяка инструкция машина се състои от определен брой цикли. По време на един цикъл на процесора има няколко елементарни операции, които могат да бъдат осъществени самостоятелно. Ако една операция изисква резултатите от друга, те се изпълняват в последователни цикъла. След като всички отбори в един от циклите на регистрите на процесора формира на изхода на цялата инструкция машина. Казано е, че различните машинни инструкции изискват при изпълнение на различни номера на цикъла. По-специално, броят на циклите чрез умножаване номера много по-големи от добавянето.

Преместване на данни между RAM и процесора и RAM, и между пристанищата е системните връзки, които се наричат ​​шината за данни. За да се увеличи скоростта на предаване на информационни битове, предавани едновременно на няколко автобусни линии. Броят на линиите се нарича малко ред. В персонални компютри се използва 32-битова и 64-битова шина за данни. Чрез едновременно е първите 4 байта информация, второ - 8 байта. Въпреки това, процесора и паметта трябва да споделят не само данни, но също така контролира сигнали за правилното организиране на вашия компютър. За да направите това, при условие, в допълнение към шината за данни Компютърът има два автобуса: на адресна шина и контролна шина (енергийно захранване на факта, че все още има автобус мощност, на която всички компютърни устройства).

Автобусни адреси трябва да се изолират тези клетки памет или тези входно-изходни портове, за да вземат пряко участие в операцията. Всички RAM байта са номерирани с числата от нула до максималния брой байтове (последното зависи от размера на RAM). По същия начин, преномериран като всички входно-изходни портове (обикновено от 0 до 65535). Байт адрес в паметта, се счита за неговия номер. Адресът на зоната на паметта, състояща се от няколко байта (площ памет) е отправна байт адрес. адрес IO порт служи и като брой. При изпращане на инструкции на процесора, за да извършват работа на адрес байт, който трябва да участва в операцията, тя се изпраща на адреса на процесорната шина. При преминаване на адреса на адрес автобус се активира точно байта памет, броят на които съвпада с изпраща адреса. Останалата част от сигналите за управление, необходими за правилната работа, са изпратени на контролния автобуса.

За характеристиките на компютъра е много важно битов адрес автобус. Например, бившите персонални компютри използват 20-битова адресна шина. Максималната адреса, който може да бъде изпратен в автобус, е 20 февруари -1 = 1MB, може да не бъдат изпратени т.е. байт RAM адрес голям 1MB предписание автобусни адреси. В такива компютри RAM същество не може да бъде повече от 1MB. Използва се специален система определя адреса, фокусирани върху такова ограничение в процесорите на тези компютри. В резултат на програми, написани на времето, предвидено за адрес до 1 МБ.

Съвременните персонални компютри разполагат с 32-битова адресна шина. В този автобус на максималния размер на RAM е равно на 2 32 = 4 GB. Когато 32-битова шина, можете да се обърнете към всеки байт от паметта в рамките на 4 GB. Нови програми и направи. За съжаление, трябва да е възможно изпълнението на програми, написани за стария процесор. Поради това, в съвременните процесори са предвидени два режима: един режим, наречен недвижими симулира по-старите процесори, и в този режим единственият достъп до RAM 1 мг; друг режим, наречен сигурна, има достъп до цялата памет. В момента на прехода от 32-битова и 64-битова адресна шина. Любопитно е, че 64-битова шина трябва да е достатъчно завинаги.

Според контролния автобуса са сигнали, които изпълняват различни функции за поддръжка, необходими за правилното изпълнение на операциите. Просто контролира автобусни линии могат да бъдат над сто. Ето някои от главната контролна линия. Например, има превключване линия между основната памет и входно-изходни портове. Фактът, че когато автобусът е адрес сигнал, че може да се възприема като брой и един байт на RAM, и като входно-изходен порт. Както тя се възприема, че адресът зависи от сигнал, който е в паралел с адреса (например означава RAM, дума линия на нула, единица - порт) на линията на контрол. Според друго управляващо линия е сигналът, който определя посоката на движение на информация (нула - информацията се чете от паметта или от пристанището в регистъра на процесор, една единица - е написана от регистъра в паметта или порт). сигнали от часовника предава по трета линия на контрол. Тези сигнали се синхронизират дейностите да бъдат извършени едновременно от няколко компютърни устройства (например, за да се подготви за следващата операция). В съответствие със специална прекъсване линии сигнали се предават от различни устройства.

All друг начин (така наречените периферни устройства), компютърни устройства са свързани към една от входно-изходни портове. Много често една и съща шина данни се използва за комуникация между процесора и всички външни входове и изходи. Този автобус се нарича обща шина. Това означава, че по време на работа на процесора на компютъра изпраща сигнали, които са на обща шина и който по принцип може да чете всички устройства, свързани към шината. Въпреки това, с управляващи сигнали и адрес автобус всъщност ги възприемат само онова, за което тази информация е .. Трябва да се отбележи, че тази проста схема често odnozvennaya сложно устройство. Действителни устройства не са пряко свързани към обща шина. Някои пристанища могат да бъдат свързани един с подкрепата на гумата, която на свой ред е свързана към обща шина. Все пак, това не променя концепцията на вашия компютър.





; Дата: 10.17.2014; ; Прегледи: 628; Нарушаването на авторските права? ;


Ние ценим Вашето мнение! Беше ли полезна публикуван материал? Да | не



ТЪРСЕНЕ:





zdes-stroika.ru - Studopediya (2013 - 2017) на година. Тя не е автор на материали, и дава на студентите с безплатно образование и използва! Най-новото допълнение , Al IP: 66.102.9.22
Page генерирана за: 0.048 сек.