Системные флаги Править

Первое поколение: 1950 – 1960 годы.

Элементарная база - вакуумныелампы с нитью накаливания.

ОЗУ – магнитные барабаны.

ВЗУ – перфокарты, перфоленты, магнитные ленты.

Тактовая частота – 10-100 КГц.

Программирование – машинный язык.

Второе поколение: 1960 – 1970 годы.

Элементарная база - транзисторы

ОЗУ – магнитные сердечники

ВЗУ – жесткие магнитные диски.

Тактовая частота –100 КГц.

Программирование – ассемблер.

Третье поколение ЭВМ: 1970 - 1980 годы.

Элементарная база – малые интегральные схемы.

ОЗУ – ферритовые сердечники.

ВЗУ – жесткие магнитные диски.

Тактовая частота – 1 МГц.

Программирование – языки программирования высокого уровня.

Четвертое поколение ЭВМ: 1980 – 1990 годы.

Элементарная база – большие и сверхбольшие интегральные схемы.

ОЗУ – интегральные транзисторные схемы

ВЗУ – жесткие магнитные диски.

Тактовая частота – 10 – 100 МГц.

Программирование – объектно – ориентированные языки программирования.

Пятое поколение ЭВМ: 1990 – настоящее время.

Компьютеры на сверхсложных микропроцессорах, выполняющие одновременно несколько десятков последовательных инструкций программы.

Шестое поколение ЭВМ

Оптоэлектронные компьютеры, моделирующие архитектуру нейронных систем.

3. Основные классы ЭВМ

Вычислительные машины можно разделить на три класса:

· Аналоговые вычислительные машины

· Гибридные вычислительные машины

· Цифровые вычислительные машины

Критерием является форма представления информации

· Универсальные

· Проблемно-ориентированные

· Специализированные

Критерием является область применения компьютеров

Универсальные ориентированы на решение широкого круга задач. Проблемно – ориентированные на решение более узкого круга задач например управление технологическими объектами. Специализированные, на решение определенного круга задач строго определенной функции.

4. Логические основы построения ЭВМ

В вычислительных машинах коды нуля и единицы представляются электрическими сигналами, имеющими два различных состояния. Способы представления импульсный и потенциальный:

· Импульс или его отсутствие

· Высокий или низкий потенциал

· Высокий потенциал или его отсутствие.

В компьютере широко используется алгебра логики, оперирующая понятиями «истина» и «ложь». В перечень команд использующихся при программировании входят операции AND, OR, NOT, XOR.

AND – Логическое умножение. Выполняет поразрядную конъюнкцию.

OR – Логическое сложение. Выполняет поразрядную дизъюнкцию.

XOR – Исключающее ИЛИ. Выполняет операцию сложения по модулю

NOT – Операция отрицания. Устанавливает обратное значение битов в числе.

5. Представление информации в вычислительных системах

Информация в компьютере кодируется в двоичной или двоично – десятичной системе счисления. В двоично – десятичной системе счисления каждой десятичной цифре соответствует четыре двоичных цифры. Системы счисления бывают позиционные и непозиционные. В позиционной СС значение каждой цифры зависит от её места в числе. Внепозиционной цифры не меняют своего значения при изменении их расположения в числе. Двоичные числа представляются в двух формах: с плавающей и фиксированной запятой. Числа с плавающей запятой предоставляют больший диапазон значений числа.

6. Язык Ассемблера. Пример программы на языке ассемблера

Язык ассемблер позволяет просматривать и корректировать программы с расширениями COM и EXE, компилированных с любых языков программирования.

Пример программы на языке ассемблер:

textsegment 'code'; (1) Начало сегмента команд

assumeCS:text, DS:text ; (2) Сегментные регистры CS и DS

; будут указывать на сегмент команд

begin: movAX,text; (3) Адрес сегмента команд загрузим

mov DS,AX ; (4) сначала в AX, затем в DS \

mov AH,09h ; (5) Функция DOS 09h вывода на экран

movDX,offsetmessage ; (6) Адрес выводимого сообщения

int 21h ; (7) Вызов DOS

mov AH,4Ch ; (8) Функция 4Ch завершения программы

mov AL,00h ; (9) Код 0 успешного завершения

int 21h ; (10) Вызов DOS

messagedb 'Текст$' ; (11) Выводимый текст

textends ; (12) Конец сегмента команд

endbegin ; (13) Конец текста с точкой входа

Оператор Segment открывает сегмент команд программы. В строках 3 и 4 адрес сегмента text загружается сначала в регистр общего назначения, а затем в сегментный регистр, регистр AX необходимо использовать в силу особенностей архитектуры процессора, нельзя напрямую записать адрес сегмента text в регистр DX. В строках 5,6,7, осуществляется вывод текста на экран. В регистр AH записывается необходимая функция, после чего вызывается DOS прерывание. В строках 6,9,10, выполняются команды необходимые для завершения программы. После написания команд для работы программы, записываются используемые в ней данные, для этого используется операторmessagedbкоторый содержит выводимый текст.

7. Основные блоки ЭВМ. Дать общую характеристику

Микропроцессор – предназначен для выполнения арифметических и логических операций, и управления блоками компьютера.

· АЛУ – выполняет арифметические и логические операции.

· УУ – формирует управляющие сигналы.

· МПП – предназначен для кратковременного хранения информации, состоит из регистров, регистры имеют более высокое быстродействие чем ячейки памяти в ОП.

· Интерфейс – служит для сопряжения с другими устройствами.

ГТИ – генератор тактовых импульсов.

Системная шина – обеспечивает сопряжение всех устройств ПК и обмен информацией между ними. Состоит из шины данных, шины адреса, шины управления.

ОП – Основная память служит для оперативного обмена информацией между основными блоками ПК. В ПЗУ хранится не изменяемая информация, из ПЗУ можно только считывать информацию. ОЗУ предназначена для оперативной записи чтения и хранения информации. После отключения ПК данные из ОЗУ удаляются.

Внешняя память служит для долговременного хранения информации. В качестве носителей используются жесткие диски и гибкие диски.

Таймер– электронные часы реального времени, подключен к автономному источнику питания, при отключении ПК продолжает работать.

8. Классификация флинна. Принципы фон – неймона.

1. Компьютеры на электронных элементах должны работать не в десятичной, а в двоичной системе счисления.

2. Компьютер управляется программой, составленной из отдельных шагов - команд. Программа должна размещаться в одном из блоков компьютера - в запоминающем устройстве, обладающем достаточной емкостью и скоростью выборки команд.

3. Команды записываются в двоичном коде. Это обстоятельство приводит к следующим важным последствиям:

а) промежуточные результаты вычислений, константы и другие числа могут размещаться в том же запоминающем устройстве, что и программа;

б) числовая форма записи программы позволяет производить операции над величинами, которыми закодированы команды программы;

в) появляется возможность перехода в процессе вычислений на тот или иной участок программы в зависимости от результатов вычислений, условных переходов.

4. Память должна быть организованна иерархически.

5. Арифметическое устройство конструируется на основе схем, выполняющих только операцию сложения.

6. Необходимо использовать параллельный принцип организации вычислительного процесса (операции над словами производятся одновременно во всех разрядах слова)

9. Операции в регистрах. Типы регистров

Операции в регистрах

Типичными являются следующие операции:

· приём слова в регистр;

· передача слова из регистра;

· поразрядные логические операции;

· сдвиг слова влево или вправо на заданное число разрядов;

· преобразование последовательного кода слова в параллельный и обратно;

· установка регистра в начальное состояние (сброс).

Типы регистров

Регистры различают по типу ввода (загрузки, приёма) и вывода (выгрузки, выдачи) информации:

1. С последовательным вводом и выводом информации

2. С параллельным вводом и выводом информации

3. С параллельным вводом и последовательным выводом. Например: SN74LS165J(N), SN74166J(N), SN74LS166J(N)

4. С последовательным вводом и параллельным выводом. Например: SN7416J(N), SN74LS164J(N), SN74LS322J(N), SN74LS673J(N)

Использование триггеров с защёлками с тремя состояниями на выходе, увеличенная (по сравнению со стандартными микросхемами серии) нагрузочная способность позволяют использовать (в микропроцессорных системах с магистральной организацией) регистры непосредственно на магистраль в качестве регистров, буферных регистров, регистров ввода-вывода, магистрального передатчика и т. д. без дополнительных схем интерфейса.

10. Флаги состояния и системные флаги

Флаги состояния

Флаги состояния (биты 0, 2, 4, 6, 7 и 11) отражают результат выполнения арифметических инструкций, таких как ADD, SUB, MUL, DIV.

· CF — устанавливается при переносе из/заёме в (при вычитании) старший значащий бит результата и показывает наличие переполнения в беззнаковой целочисленной арифметике. Также используется в длинной арифметике.

· PF — устанавливается, если младший значащий байт результата содержит чётное число единичных (ненулевых) битов. Изначально этот флаг был ориентирован на использование в коммуникационных программах: при передаче данных по линиям связи для контроля мог также передаваться бит чётности (см., например: RS-232#Принцип работы) и инструкции для проверки флага чётности облегчали проверку целостности данных.

· AF — устанавливается при переносе и заёме из бита 3 результата. Этот флаг ориентирован на использование в двоично-десятичной (binary coded decimal, BCD) арифметике.

· ZF — устанавливается, если результат равен нулю.

· SF — равен значению старшего значащего бита результата, который является знаковым битом в знаковой арифметике.

· OF — устанавливается, если целочисленный результат слишком длинный для размещения в целевом операнде (регистре или ячейке памяти). Этот флаг показывает наличие переполнения в знаковой целочисленной арифметике (в дополнительном коде).

Из перечисленных флагов только флаг CF можно изменять напрямую с помощью инструкций STC, CLC и CMC. Также, битовые инструкции (BT, BTS, BTR и BTC) копируют указанный бит во флаг CF.

Флаги состояния позволяют одной и той же арифметической инструкции выдавать результат трёх различных типов: беззнаковое, знаковое и двоично-десятично кодированное (BCD) целое число. Если результат считать беззнаковым числом, то флаг CF показывает условие переполнения (перенос или заём), для знакового результата (в дополнительном коде) перенос или заём показывает флаг OF, а для BCD-результата перенос/заём показывает флаг AF. Флаг SF отражает знак знакового результата, флаг ZF отражает и беззнаковый, и знаковый нулевой результат.

В длинной целочисленной арифметике флаг CF используется совместно с инструкциями сложения с переносом (ADC) и вычитания с заёмом (SBB) для распространения переноса или заёма из одного вычисляемого разряда длинного числа в другой.

Инструкции условного перехода Jcc (переход по условию cc — например, JNZ для перехода, если результат не ноль), SETcc (установить значение байта-результата в зависимости от условия cc), LOOPcc (организация цикла) и CMOVcc (условное копирование) используют один или несколько флагов состояния для проверки условия. Например, инструкция переходаJLE (jump if less or equal — переход, если «меньше или равен», ≤) проверяет условие «ZF=1 или SF ≠ OF».

Флаг PF был введён для совместимости с другими микропроцессорными архитектурами и по прямому назначению используется редко. Более распространено его использование совместно с остальными флагами состояния в арифметике с плавающей запятой^[3]: инструкции сравнения (FCOM, FCOMP и т. п.) в математическом сопроцессоре устанавливают в нём флаги-условия C0, C1, C2 и C3 и эти флаги можно скопировать в регистр флагов. Для этого рекомендуется использовать инструкцию FSTSW AX для сохранения слова состояниясопроцессора в регистре AX и инструкцию SAHF для последующего копирования содержимого регистра AH в младшие 8 битов регистра флагов^[4], при этом C0 попадает во флаг CF, C2 — в PF, а C3 — в ZF. Флаг C2 устанавливается, например, в случае несравнимых аргументов (NaN или неподдерживаемый формат) в инструкции сравнения FUCOM.

Системные флаги Править

Эти флаги могут изменяться только системным программным обеспечением, работающим при нулевом (наивысшем) текущем уровне привилегий (CPL). Исключением является флаг IF, состояние которого в определённых условиях может меняться менее привилегированным кодом. Загрузка регистров флагов программами, выполняющимися не на нулевом уровне привилегий, не изменяет значения системных флагов

11. Система прерываний программ.

ПРЕРЫВАНИЯ ПРОГРАММ СИСТЕМА

совокупность матем. и аппаратных средств, с помощью к-рых прекращается выполнение программы в ЭВМ (с запоминанием всей необходимой для её продолжения информации - текущих адресов, содержимого индексных регистров, управляющих слов и т. д.) и осуществляется переключение ЭВМ на выполнение др. программы. Прерывание может произойти по разл. причинам - сбой ЭВМ, требование схемы приоритета и операционной системы, запрос канала, сигнал с пульта управления ЭВМ и т. д.

12.Функциональные характеристики ЭВМ( вот этот вопрос не уверена что правильно )

Характеристики ЭВМ

Характеристики ЭВМ – это численное выражение какого-либо свойства ЭВМ. У одной характеристики может быть несколько показателей. Характеристики необходимы для осуществления сравнения между собой машин.

Группы характеристик

1. Состав и характеристики модулей ЭВМ.(Возможность изменения структуры ЭВМ и характеристик блоков). Установка новых модулей обычно подразумевает изменение и расширение функциональных возможностей ЭВМ. Модульная конструкция построения ЭВМ и использование стандартных интерфейсов делают возможными замену и установку отдельных деталей.

Поиск по сайту: