Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Архитектуры хранения оперативных данных процессора: аккумуляторная, регистровая, с выделенным доступом к памяти, стековая



 

 

Классификация процессоров.

По реализуемой модели вычислений -управляемые потоком команд, данных, запросов.

По составу и типу системы команд (cisc risc VLIW).

По уровням распараллеливания.

По месту хранения операндов.

 

Архитектуры процессоров по способу хранения:

1) аккумуляторная;

2) регистровая;

3) с выделенным доступом к памяти;

4) стековая.

 

Аккумуляторная архитектура

Имеется специальный регистр аккумулятор, используемый в большинстве машинных команд как источник одного из операндов и место сохранения результата.

Схема:

Достоинства:

хранение в команде адреса только одного операнда

один канал считывания данных из основной памяти

«короткие» пересылки между АЛУ и регистрами

Недостатки:

- Большое кол-во доп. команд передачи данных из памяти в аккумулятор.

 

Регистровая архитектура.

Процессор включает в себя массив регистров, где могут находиться операнды и результаты.

Процессоры поддерживают арифметические и логические операции типа «регистр-регистр», «регистр-память» и «память-память»

Схема:

Достоинства:

Поддерживаются операции

-нет «узкого горлышка» - аккумулятора, как в аккумуляторной архитектуре.

-операнды из памяти и регистров используются в произвольной комбинации

Недостатки:

-сложная аппаратная структура с несколькими логическими каналами считывания из основной памяти

- требуется более сложный декодер команд

-пересылки память -регистры выполняются через АЛУ

 

Архитектура с выделенным доступом к памяти.

Процессор включает в себя массив регистров, где находятся операнды и результаты.

Перед обработкой операнды обязательно загружаются в регистры. Регистровый файл большого объема, для того чтобы минимизировать пересылки с памятью. Результат и операнды загружаются в память только в конце крупных процедур.

Схема:

 

Достоинства

- более простой вариант регистровой архитектуры, который не использует операнды из памяти(кроме пересылки их из памяти в рон перед началом операции).

-Пересылки из памяти в регистры не используют АЛУ

Недостатки:

-Обязательно нужно пересылать из памяти в регистры операнды. А это дополнительные подготовительные операции. Компенсируется за счет увеличение массива регистров.

Стековая архитектура.

 

В качестве регистрового файла используется стек. Данные в стек записываются/считываются из основной памяти с помощью команд push и pop. Для выполнения операций в стековых машинах требует сохранение данных в специальном порядке, в соответствии с дисциплиной доступа LIFO (обратная польская запись). Например, выражение a=a+b+a*c будет записано как a=ab+ac*+ и в таком же порядке выполняются загрузки в стек и выполнение операций.

Схема:

Достоинства:

- малый размер команды (нет адресной части, кроме команд обмена между стеком и памятью)

- простота аппаратной структуры

Недостатки:

- отсутствие произвольного доступа к памяти, необходимо четко организовывать данные под порядок их обработки

- сложность оптимизации кода

-необходимо пересылать данные в стек перед обработкой или постоянно хранить там

Многошинная структура ПК на базе старших моделей процессоров Pentium. Назначение и основные функции северного и южного мостов (хабов). Стандартные интерфейсы (PCI, IDE, SCSI, USB, AGP), используемые в ПК, и их особенности.

 

Основные особенности:

1. Расширены функции мостов, теперь они называются концентраторами(хаб). Для NB используется наименование GMCH – Graphics and Memory Controllers Hub – концентратор контроллеров графики и памяти. Для SB – ICH – Integrated Controllers Hub или Input/Output Controllers Hub – концентратор контроллеров В/В.

2. Связь между хабами GMCH и ICH осуществляется не по стандартизованной шине PCI, а по отдельной высокоскоростной специализированной шине (шина является закрытой).

3. Отсутствует шина ISA, вместо нее введена шина LPC – Low Pin Count – малое число контактов, особенностью которой является отсутствие слотов (разъемов)

4. Добавлены AHR-порты для подключения модемов и звуковых карт через интерфейс AC-Link.

5. Использование специальной шины AGP для подключения монитора.

AGP предназначен только для подключения видеоадаптера, позволяя ему использовать ОП и избавляя его от необходимости делить с другими устройствами шину PCI.

 

Основные интерфейсы:

PCI - Занимает особое место в архитектуре ПК, являясь высокоскоростной шиной расширения, соединяет системную шину с шинами (интерфейсами) ВВ.

IDE - При использовании IDE основной контроллер диска встроен в чипсет (входит в состав южного моста), ответная часть контроллера размещена в самом устройстве (накопителе на жестком диске). К интерфейсам IDE можно подключать до четырех устройств.

SCSI - требует отдельного контроллера.

Достоинства SCSI:

1) большее число подключаемых ВУ по сравнению с IDE (в IDE до четырех);

2) возможность большого удаления подключения устройств до 25 метров (для IDE не более 0,5 метров);

3) возможность параллельной работы всех устройств, подключенных к интерфейсу (для IDE может быть активным только одно устройство).

Недостатки SCSI:

Высокая стоимость, в частности дорогие кабели, примерно в 2 раза дороже, чем у IDE.

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.