- •Кафедра – Информационно- Коммуникационные Технологии
- •Введение
- •1.Общие сведения Технико-эксплуатационные характеристики эвм
- •История развития эвм
- •Классификация эвм
- •1.1.Классификация эвм по назначению
- •1.2. Классификация эвм по функциональным возможностям и размерам
- •1.4.Обобщенная структура эвм и пути её развития
- •Функциональная и структурная организация эвм
- •1.3.Связь между функциональной и структурной организацией эвм
- •1.4.1.Обрабатывающая подсистема
- •1.4.2.Подсистема памяти
- •1.4.3.Подсистема ввода-вывода
- •1.4.4.Подсистема управления и обслуживания
- •2.Архитектуры эвм
- •Sisd-компьютеры
- •2.1.Компьютеры с cisc архитектурой
- •2.2.Компьютеры с risc архитектурой
- •2.3.Компьютеры с суперскалярной обработкой
- •Simd-компьютеры
- •2.4.Матричная архитектура
- •2.5.Векторно-конвейерная архитектура
- •2.6.Ммх технология
- •Misd компьютеры
- •Mimd компьютеры
- •2.7.Многопроцессорные вычислительные системы
- •2.7.1.Многопроцессорные вычислительные системы с общей шиной.
- •2.7.2.Многопроцессорные вычислительные системы с многовходовыми модулями оп.
- •2.8.Многомашинные вычислительные системы (ммвс)
- •2.8.1.Многомашинные комплексы
- •2.8.2.Ммр архитектура
- •3.Структура и форматы команд эвм
- •Форматы команд эвм
- •Способы адресации
- •3.1.Классификация способов адресации по наличию адресной информации в команде
- •3.2.Классификация способов адресации по кратности обращения в память
- •3.3.Классификация по способу формирования исполнительных адресов ячеек памяти
- •3.3.1.Относительная адресация
- •3.3.2.Стековая адресация
- •4.Типы данных
- •Данные со знаком
- •Данные без знака
- •Данные в формате с плавающей точкой
- •Теги и дескрипторы. Самоопределяемые данные
- •5.Процессоры. Центральный процессор
- •Логическая структура цп
- •Структурная схема процессора
- •Характеристики процессора
- •Регистровые структуры центрального процессора
- •5.1.Основные функциональные регистры
- •5.2.Регистры процессора обработки чисел с плавающей точкой
- •5.3.Системные регистры
- •5.4.Регистры отладки и тестирования
- •Назначение и Классификация цуу
- •Устройства управления цп
- •5.5.Цуу с жесткой логикой.
- •5.6.Цуу с микропрограммной логикой
- •5.7.Процедура выполнения команд
- •6.Язык микроопераций
- •Описание слов, регистров и шин
- •Описание массива данных и памяти.
- •Описание микроопераций
- •Условные микрооператоры.
- •7.Арифметико-логическое устройство
- •Структура алу
- •Сумматоры
- •Классификация алу
- •Методы повышения быстродействия алу
- •8.Память эвм
- •Организация внутренней памяти процессора.
- •Оперативная память и методы управления оп
- •8.1.Методы управления памятью без использования дискового пространства (без использования внешней памяти).
- •8.1.1.Распределение памяти фиксированными разделами.
- •8.1.2.Размещение памяти с перемещаемыми разделами.
- •Организация виртуальной памяти.
- •8.2.Страничное распределение.
- •8.3.Сегментное распределение.
- •8.4.Странично - сегментное распределение.
- •8.5.Свопинг
- •Методы повышения пропускной способности оп.
- •8.6.Выборка широким словом.
- •8.7.Расслоение сообщений.
- •Методы организации кэш-памяти
- •8.8.Типовая структура кэш-памяти
- •8.9.Способы размещения данных в кэш-памяти.
- •8.9.1.Прямое распределение.
- •8.9.2.Полностью ассоциативное распределение.
- •8.9.3.Частично ассоциативное распределение.
- •8.9.4.Распределение секторов.
- •8.10.Методы обновления строк в основной памяти
- •Системы внешней памяти
- •9.Общие принципы организации системы прерывания программ
- •Характеристики системы прерываний
- •Программно-управляемый приоритет прерывающих программ
- •Организация перехода к прерывающей программе
- •10.ПодСистема ввода/вывода Принципы организации подсистемы ввода/вывода
- •Каналы ввода-вывода
- •Интерфейсы ввода-вывода
- •10.1.Классификация интерфейсов
- •10.2. Типы и характеристики стандартных шин
- •11.Вычислительные системы
- •Общие положения
- •Классификация вс
- •Понятие открытой системы
- •Кластерные структуры
- •11.1.Особенности графических форматов
- •11.1.1.Векторный формат
- •11.1.2.Растровый формат
- •11.1.3.Глубина цвета
- •11.1.5.Цветовая модель cmyk
- •11.1.6.Цветовая модель hsb
- •11.2.Особенности растровой графики
- •11.2.2.Jpeg - формат
- •11.2.3.Сравнение gif и jpeg
- •11.3.Векторная графика
- •11.4.Средства работы с графикой
- •11.5.Редактор Paint
- •11.6.Знакомство с редактором
- •11.7.Редактирование и преобразование рисунка в Paint
- •11.8.Создание растровых рисунков в xPaint
- •11.9.Основные инструменты xPaint
- •11.9.1.Набор инструментов для рисования
- •11.9.2.Рабочее окно xPaint
- •11.10.Работа с цветом
- •11.11.Графический редактор gimp
- •11.12.Интерфейс программы
- •11.12.1.Панель инструментов
- •11.12.2.Окно изображения
- •11.12.3.Работа с файлами
- •11.12.4.Создание новых изображений
- •11.12.5.Открытие изображений
- •11.12.6.Сохранение изображений
- •Сохранение изображений в формате jpeg
- •Сохранение изображения в формате gif
- •11.13.Инструменты выделения
- •11.13.1.Параметры инструментов выделения
- •11.13.2.Инструменты Прямоугольная область и Эллиптическая область
- •11.13.3.Инструмент Лассо
- •11.13.4.Инструмент Волшебная Палочка
- •11.13.5.Инструмент Перо
- •11.13.6.Инструмент Умные Ножницы
- •11.14.Работа со слоями
- •11.14.2.Основные приемы работы
- •11.14.3.Функции меню
- •11.14.4.Понятие маски слоя
- •11.15.Анимация в gimp
- •11.16.Редактор gFig
- •11.17.Дополнительные возможности
- •11.17.1.Фильтры
- •11.17.2.Средства Скрипт-Фу
- •11.17.3.Создание логотипов
- •11.18.Редактор векторной графики xFig
- •11.18.1.Объекты xFig
- •11.18.2.Панели инструментов
- •Главная панель
- •Панель объектов
- •Панель редактирования
- •Панель параметров
- •Кнопка всплывающих подсказок
- •11.18.3.Горячие клавиши
- •11.19.Ввод графики в эвм
- •11.19.1.Обзор цифровой фототехники
- •11.19.2.Виды сканеров, их назначение и характеристики
- •11.19.3.Особенности сканирования изображений
- •11.19.4.Графические планшеты
- •12. Библиографический список
- •Содержание
- •1. Общие сведения 7
- •2. Архитектуры эвм 24
- •3. Структура и форматы команд эвм 39
- •4. Типы данных 49
- •5. Процессоры. Центральный процессор 55
- •6. Язык микроопераций 74
- •7. Арифметико-логическое устройство 79
- •8. Память эвм 86
- •9. Общие принципы организации системы прерывания программ 120
- •10. ПодСистема ввода/вывода 127
- •11. Вычислительные системы 137
- •12. Библиографический список 213
Условные микрооператоры.
В микропрограммах часто должна выполнятся та, или иная микрооперация, соблюдается то или иное условие, или должна выполняться или пропускаться некоторая микрооперация.
ЕСЛИ (условие) ТО микрооператор(ы) ИНАЧЕ микрооператор(ы)
В условном микрооператоре вместо микрооператора может стоять метка, отсылающая к микрооператору, определенному в другом месте микропрограммы.
ЕСЛИ (условие) ТО переход ИНАЧЕ микрооператор(ы) или наоборот.
Для записи микрооперации можно воспользоваться также условным микрооператором следующего вида:
РгАk k+lесли (условие) то РгВm m+lРгСn n+l
иначе РгDp p+lРгЕq q+l
Описание микрокоманды производится аналогично описания микрооперации и представляет собой метку микрокоманды и разделенную запятыми последовательность микрооператоров, выполняемых в микрокоманде. В общем случае, мы имеем право говорить о микрокоманде, так как микрооперация является частным случаем микрокоманды, содержащей только одну микрооперацию. Особенно же даже самые простые операции преобразования информации занимают несколько тактов и требуют выполнения определенной последовательности микрокоманд. Например, если прием в РгА требует предварительной установки в ‘0’, то прием в РгА из РгК второго операнда будет производится последовательностью микрокоманд (т.е. микропрограммой).
1-ый такт:
2-ой такт:
В данном случае каждая микрокоманда содержит одну микрооперацию.
Микропрограмма может быть изображена в виде графа, отдельные вершины которого соответствуют микрокомандам или группам микрокоманд.
Безусловные микрокоманды:
РгА:= ША или РгИ:= ЗМ[РгА,0÷n-1]
Условные микрокоманды
(
Пример
графа микропрограммы):
7.Арифметико-логическое устройство
АЛУ – одна из основных функциональных частей процессора, осуществляющая непосредственное преобразование информации.
Все операции, выполняемые в АЛУ, можно разделить на следующие группы:
операции двоичной арифметики для чисел с фиксированной точкой;
операции двоичной (шестнадцатеричной) арифметики для чисел с плавающей точкой;
операции десятичной арифметики над числами, представленными в двоично-десятичном коде;
операции адресной арифметики (при модификации адресов команд);
операции специальной арифметики (нормализация, сдвиг);
логические операции;
операции над алфавитно-цифровыми полями.
Для выполнения перечисленных операций в АЛУ включают следующие функциональные узлы:
сумматор (для выполнения суммирования и других действий над кодами операндов);
регистры (для хранения кодов операндов на время выполнения действия над ними);
сдвигатели (для сдвига кода на один или несколько разрядов вправо или влево);
преобразователи (для преобразования прямого кода числа в обратный или дополнительный);
комбинационные схемы (для реализации логических операций, мультиплексирования данных, управляемой передачи информации, формирования признаков результата).
Регистры и в некоторых случаях сумматоры имеют цепи управления приемом, выдачей и сбросом кодов операндов. Логические операции, операции сдвига и преобразования кодов могут выполняться не только специальными устройствами, но и с помощью дополнительных связей регистров и сумматора.
