Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Система прерываний процессора.
Каким образом, в таком ритме работы, процессор узнает, откуда приходят данные - от клавиатуры или от мыши, от монитора или от принтера? А может быть от микроволновой печи? И как с такими данными работать? Для этого используются прерывания, которых существует 256 видов. Прерывания п рерывают работу процессора над текущим заданием и направляют его на выполнение другой программы. Предположим, мы решили подключить к компьютеру микроволновую печь. Выберем для нее какое-нибудь прерывание, не используемое другим устройством, например «103». Когда микроволновая печь захочет обратить на себя внимание процессора, она пошлет к нему сигнал и число 103. Процессор получит число и заглянет в специальную область памяти- вектор прерываний, где найдет адрес руководства по работе с микроволновой печью и начнет работать с этим устройством. Новые сигналы прерываний могут временно приостановить работу текущей программы, и вернуться к ней по окончании работы с пришедшим прерыванием. Что было бы, если бы процессор работал не со скоростью сотни миллионов байтов в секунду, а в привычном для человека ритме. Как часто получал бы он сигналы? · Сигналы от клавиатуры он получал бы один раз в десять лет. Обработка слова «компьютер» занимала бы почти 100 лет. · Данные от мыши - один раз в год. Перемещение указателя мыши из одного угла экрана в другой заняло бы тысячелетие. · Данные, поступившие по телефонным проводам через модем, - один раз в сутки. Прием и обработка одной страницы текста занимали бы 5-7 лет. · Данные от гибкого диска — один символ в несколько часов. · Данные от жесткого или лазерного диска - один байт в час.
Подсистема прерываний должна обеспечивать выполнение следующих функций: • обнаружение изменения состояния внешней среды (запрос на прерывание); • идентификация источника прерывания; • разрешение конфликтной ситуации в случае одновременного возникновения нескольких запросов (приоритет запросов); • определение возможности прерывания текущей программы (приоритет программ); • фиксация состояния прерываемой (текущей) программы; • переход к программе, соответствующей обслуживаемому прерыванию; • возврат к прерванной программе после окончания работы прерывающей программы.
(7) Внутренне устройство процессора.
Архитектура фон Неймана
УВВ- Устройство ввода-вывода АЛУ- Арифметическо-логическое устройство УУ- Управляющее устройство ЗУ-Запоминающее устройство Архитектура фон Неймана с прерываниями
Архитектура фон Неймана с каналом ПДП.
(8) Операционные устройства (АЛУ). Арифметико-логическое устройство (АЛУ) - центральная часть процессора, выполняющая арифметические и логические операции. АЛУ реализует важную часть процесса обработки данных. Она заключается в выполнении набора простых операций. Операции АЛУ подразделяются на три основные категории: арифметические, логические и операции над битами. Арифметической операцией называют процедуру обработки данных, аргументы и результат которой являются числами (сложение, вычитание, умножение, деление,...). Логической операцией именуют процедуру, осуществляющую построение сложного высказывания (операции И, ИЛИ, НЕ,...). Операции над битами обычно подразумевают сдвиги.
Классификация АЛУ § По способу действия над операндами АЛУ делятся на последовательные и параллельные. В последовательных АЛУ операнды представляются в последовательном коде, а операции производятся последовательно во времени над их отдельными разрядами. В параллельных АЛУ операнды представляются параллельным кодом и операции совершаются параллельно во времени над всеми разрядами операндов. § По способу представления чисел различают АЛУ: 1. для чисел с фиксированной точкой; 2. для чисел с плавающей точкой; 3. для десятичных чисел.
§ По характеру использования элементов и узлов АЛУ делятся на блочные и многофункциональные. В блочном АЛУ операции над числами с фиксированной и плавающей точкой, десятичными числами и алфавитно-цифровыми полями выполняются в отдельных блоках, при этом повышается скорость работы, так как блоки могут параллельно выполнять соответствующие операции, но значительно возрастают затраты оборудования. В многофункциональных АЛУ операции для всех форм представления чисел выполняются одними и теми же схемами, которые коммутируются нужным образом в зависимости от требуемого режима работы.
§ По своим функциям АЛУ является операционным блоком, выполняющим микрооперации, обеспечивающие приём из других устройств (например, памяти) операндов, их преобразование и выдачу результатов преобразования в другие устройства. Арифметическо-логическое устройство управляется управляющим блоком, генерирующим управляющие сигналы, инициирующие выполнение в АЛУ определённых микроопераций. Генерируемая управляющим блоком последовательность сигналов определяется кодом операции команды и оповещающими сигналами.
Операции в АЛУ Выполняемые в АЛУ операции можно разделить на следующие группы: § операции двоичной арифметики для чисел с фиксированной точкой; § операции двоичной (или шестнадцатеричной) арифметики для чисел с плавающей точкой; § операции десятичной арифметики; § операции индексной арифметики (при модификации адресов команд); § операции специальной арифметики; § операции над логическими кодами (логические операции); § операции над алфавитно-цифровыми полями. (9) Управляющие устройства (УУ). Управляющее устройство ЦВМ, устройство управления, часть вычислительной машины, координирующая работу всех её устройств, предписывая им те или иные действия в соответствии с заданной
(10) УУ с жесткой логикой. УУ с жесткой логикой строятся на основе жестко заданных связей между его компонентами, реализующих формирование и передачу сигналов управления в требуемой последовательности, учитывая состояние УУ, выполняемую операцию и значения т.н. «осведомительных сигналов», характеризующих результаты выполнения предыдущей операции, а также состояния требуемых компонент операционного устройства. УУ с жесткой логикой не поддаются модификации и при необходимости изменений должны быть полностью заменены.Основное их достоинство – высокая производительность, связанная с формированием управляющих сигналов с помощью комбинационных схем.Управляющие устройства с жесткой логикой представлены координационными схемами, который обеспечивают построение распределения во времени последовательности сигналов управления, в зависимости от кода операции и № такта сигнала синхронизации.При этом учитывается значение осведомительного сигнала от операционного устройства.По ходу операции из Рг команд, дешифратор кода активирует 1 выходную линию, соотв. выполняемой команде. Счетчик тактов запускается с мом. выполнения тек. команды. Дешифратор нового такта активизирует 1 вых. линию, оотв. № такта.В результате устр. обр. упр. сигналов, в зависимости от № такта и вып. команды, с помощью логических схем «и/или», формирует требуемую последовательность управляющих сигналов, инициализирующих выполняемые последовательности МО в операционных устройствах.Недостаток данного устройства – ориентация на выполнение команд, требующих одинакового количества тактов, поэтому для ее исп. необх. «выровнять» все команды по команде, треб. max числа тактов.Команды, треб. min количества тактов – однобайтные команды, или команды с min количеством бит (команды обр. регистров, изм. режимов, команды установки и т.д.).В отличие от них, длинные команды исп. смешанную адрессацию (регистровую и непосредственную, косвенную).Поэтому выравнивание команд приводит к неэф-му исп. памяти.Для повышения эф-ти устр. упр. с ж. л. исп. счетчики тактов, обеспечивающие выполнение требуемого типа команд.В качестве примера рассмотрим управляемое устройство, обеспечивающее выполнение, или поддержку коротких и длинных команд.
§
|
|||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-07; просмотров: 772; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.17.150.89 (0.012 с.) |