- •Архитектура вычислительных систем. Учебное пособие.
- •Характеристики и режимы работы эвм
- •Основные характеристики эвм
- •1.2. Режимы работы эвм
- •1.2.1. Однопрограммный режим работы
- •1.2.2. Мультипрограммный режим работы
- •1.2.3. Режим пакетной обработки
- •1.2.6. Режим работы в реальном масштабе времени
- •Классификация компьютеров по областям применения
- •2.1. Персональные компьютеры и рабочие станции
- •1.2.4. Режим разделения времени
- •1.2.5. Диалоговый режим работы
- •2.3. Серверы
- •2.4. Мейнфреймы
- •2.5. Кластерные архитектуры
- •3. Организация современного пк
- •Архитектура пк на базе набор микросхем 440 lx
- •3.1. Структура системной платы на наборе микросхем 440 lx
- •3.2. Типы системных плат на чипсете 440 lx
- •4. Функциональная и структурная организация процессоров
- •4.1. Классификация процессоров (cisc и risc)
- •4.2.Принципы организации процессоров
- •4.2.1. Назначение и структура процессора
- •Структура микропроцессора
- •4.2.2. Основные регистры процессоров
- •Операционное устройство и шинный интерфейс
- •4.2.3. Способы организации управления вычислительным процессом
- •Схемный принцип управления
- •Микропрограммный принцип
- •4.2.4. Технология mmx
- •Отображение ммх-регистров на fpu-регистры
- •Влияние ммх-команд на контекст fpu
- •4.2.5. Принципы конвейерной технологии
- •Представление о работе конвейера
- •Диаграмма работы простейшего конвейера
- •4.3. Микроархитектура процессоров p5
- •Структурная схема микропроцессора Pentium
- •4.4. Микроархитектура процессоров семейства р6
- •Структурная схема микропроцессора Pentium Pro
- •Ядро и подсистемы памяти Pentium
- •Устройство выборки/декодирования
- •Структура устройства диспетчирования/выполнения
- •Устройство отката
- •Интерфейс с шиной
- •4.5. Микроархитектура процессоров семейства amd
- •Микроархитектура процессора amd-k6-2
- •Микроархитектура процессора amd Athlon
- •Рабочая схема модуля вычислений с плавающей точкой
- •Организация системной шины
- •5.Принципы организации системы прерывания программ
- •5.1. Классы сигналов прерывания
- •5.2. Распределение прерываний в пк на базе процессоров х86
- •Распределение аппаратных прерываний
- •5.3. Приоритеты прерываний
- •Временная диаграмма возможного процесса прерывания программы
- •Определение исполнение программ в системе с учетом приоритетности запросов прерывания
- •5.4. Защита от прерывания
- •Организация памяти пк
- •6.1. Иерархии памяти
- •6.2. Организация кэш-памяти
- •6.3. Организация оперативной памяти (ram)
- •6.3.1. Типы и классификация оп
- •Прямая регистровая адресация
- •6.3.2.4. Подразумеваемая адресация
- •6.3.2.5. Косвенная адресация
- •Косвенная адресация с использованием оперативной памяти
- •6.3.2.6. Косвенная регистровая адресация
- •6.3.2.7. Модификация адресов
- •Индексная адресация с использованием регистров
- •6.3.2.8. Относительная адресация
- •Относительная адресация
- •Формирование исполнительного адреса при относительной и индексной адресации
- •6.4. Организация виртуальной памяти
- •6.4.1. Страничная адресация памяти
- •Адреса при страничной адресации
- •Порядок использования таблицы страниц
- •6.4.2. Сегментация памяти
- •7. Организация ввода-вывода
- •7.2. Системные и локальные шины
- •7.3. Шины ввода/вывода
- •7.3.1. Шина agp
- •Схемы pci и agp
- •7.3.2. Шина usb
- •Топология шины usb
- •7.3.3. Шины ide и scsi
- •8. Периферийные устройства
- •Примеры устройств ввода/вывода
- •8.1. Магнитные и магнитооптические диски
3. Организация современного пк
На быстродействие ПК влияет не только тип процессора, но и набор микросхем, помогающий этому процессору реализовать свои возможности. Обычно системные платы для процессоров Pentium строились на базе микросхем 430VX, 430 HX, 430 TX, а для процессоров Рentium Pro – 440 FX.
До сих пор системы, разработанные на базе процессора Рentium II, Celeron строились в основном с использованием чипсетов 440 FX, 440 LX и 440 BX, также чипсетов других фирм производителей SIS и VIA Apollo. Под процессора Рentium III разработаны в настоящее время свои наборы микросхем, например, Intel810, Intel810. Данные наборы микросхем совместимы не только с процессорами компании INTEL, но и другими компаниями, например, AMD и CYRIX.
Совместное применение нового процессора и старого набора микросхем обычно не дает реализовать процессору все его возможности.
Архитектура пк на базе набор микросхем 440 lx
КВС
Шина 528 Мб/с
AGP 528 Мб/с
Шина PCI 133 Мб/с
Ultra DMA/33
IDE
Шина ISA
X-bus
Рис. 3.1.
3.1. Структура системной платы на наборе микросхем 440 lx
Набор микросхем 440 LX позволяет разгрузить (132 Мб/с) шину PCI от жадного на ресурсы видеоадаптера и посадить последний на специально предназначенную для него (528 Мб/с) шину AGP.
Конструктивно набор состоит из двух устройств: выполненный в корпусе типа 492 BGA микросхемы 82443 LX (PAC или PCI AGP Controler) и заключенного в корпус типа 324 BGA многофункционального моста 82371 АВ (PIIX4 или PCI, ISA, IDE Accelerator).
Чипсет 440 LX позволяет использовать синхронную динамическую память (SDRAM), которая подключается через шину с пропускной способностью 528 мб/с. На долю же PCI остаются более медленные устройства.
Микросхему 82443 LX проще всего представить в виде четырехпортового “черного ящика”, включающего в себя четыре буфера данных и четыре арбитражных устройства, регулирующих транспортные потоки блуждающих по системе байтов (см. рис. 3.1).
В целом же архитектуру ПК нового поколения можно сравнить с кровеносной системой, состоящей из сосудов трех диаметров: 1 Гб/с “аорты”, соединяющей ядро Pentium II с кеш-памятью второго уровня, трех более узких сосудов AGPset с ядром процессора, SDRAM и графическим акселератором, а также с системой PCI.
3.2. Типы системных плат на чипсете 440 lx
Применение набора увеличит быстродействие систем при выполнении целочисленных операций, действий с плавающей запятой и работе с мультимедия-приложеиями.
На данном чипсете комплектуются 3 типа системных плат:
AL 440LX – универсальной системной платы форм-фактора АХ, предназначенной для домашних и корпоративных систем;
NX 440LX - высокоинтегрированной системной платы, созданной для снижения совокупной стоимости владения ПК в корпоративной среде;
DK 440LX – системные платы с двухпроцессорной конфигурацией на основе процессора Pentium II, разработанной для рабочих станций начального уровня и выполнения бизнес-приложений высокого уровня.
