Організація систем адресації і команд

Процесор — основна мікросхема комп'ютера, де і виробляються все обчислення. Конструктивно процесор складається з осередків, подібних до осередкиоперативной пам'яті, але у цих осередках дані можуть лише зберігатися, а йизменяться. Внутрішні осередки процесора називають регістрами. Важливо такожотметить, що ці, хто у деякі регістри, розглядаються не як дані, бо як команди, управляючі обробкою даних за іншими регістрах. Середрегист рів процесора і такі, які залежно від своєї змісту здатні модифікувати виконання команд. Отже, керуючизасилкой даних у різні регістри процесора, можна управляти обробкою даних. У цьому й грунтується виконання програм.

З іншими пристроями комп'ютера, й у першу чергу, з оперативної пам'яттю, процесор пов'язаний кількома групами провідників, званих шинами. Основних шин три: шина даних, адресна шина і командна шина.

>Адресная шина.У процесорів Intel Pentium (саме вони найбільшраспространени в персональні комп'ютери) адресна шина32-разрядная, тобто складається з 32 паралельних ліній. Залежно від цього, є напруга певний з ліній чи ні, кажуть, що у лінії виставлено одиниця чи нуль.Комби нація з 32-х нулів і одиниць утворює32-разрядний адресу, який би одну з осередків оперативної пам'яті. До неї і підключається процесор для копіювання даних із осередки одного з своїх регістрів.

Шина даних.З цієї шині відбувається копіювання даних із оперативної пам'яті в регістри процесора і навпаки. У комп'ютерах, зібраних з урахуванням процессоров Intel Pentium, шина даних64-разрядная, тобто складається з 64 ліній, якими воднораз на обробку надходять відразу 8 байтів.

Шина команд. Щоб процесор міг обробляти дані, йому потрібні команди. Вони повинні знати, що можна зробити з тими байтами, які у його регістрах. Ці команди вступають у процесор також із оперативної пам'яті, але з тих областей, де зберігаються масиви даних, а звідти, де зберігаються програми. Команди теж представлені у вигляді байтів. Найбільш прості командиукладиваются до одного байт, проте і такі, котрим потрібно два, три і більше байтів. У багатьох сучасних процесорів шина команд32-разрядная (напри заходів, в процесорі Intel Pentium), хоча існують64-разрядние процесори і навіть128-разрядние.

Система команд процесора. У процесі роботи процесор обслуговує дані, перебувають у його регістрах, на полі оперативної пам'яті, і навіть дані, знаходячищиеся в зовнішніх портах процесора. Частина даних він інтерпретуєнепосредственно як дані, частина даних — як адреса, а частина — як команди. Сукупність усіх можливих команд, що може виконати процесор над даними, утворює так звану систему команд процесора. Процесорам, відносячищиеся одного сімейству, мають однакові чи близькі системи команд. Процессори, які стосуються різним сімействам, різняться у системі команд і взаємозамінні.

Процесорам із розширеною і скороченою системою команд.Що ширшим набір системних команд процесора, то складніше його архітектура, тим довшіформальная запис команди (в байтах), тим більша середня тривалістьисполнения однієї команди, вимірювана в тактах роботи процесора. Приміром,сис тема команд процесорів Intel Pentium нині налічує понад тисячі різних команд. Такі процесори називають процесорами зрасширенной системою команд —CISС-процессорами (>CISC —ComplexInstructionSetComputing).

На противагуCISC-процессорам у середині 80-х з'явилися процесори архітектуриRISC з скороченою системою команд (>RISC —ReducedInstructionSetComputing). Під час такої архітектурі кількість команд у системі значно менше, і з них виконується значно швидше. Отже, програми, перебуваючищие з найпростіших команд, виконуються цими процесорами багато швидше. Про ротна сторона скороченого набору команд у тому, що складні операції доводитьсяемулировать далеко ще не ефективної послідовністю найпростіших команд скороченого набору.

Через війну конкуренції між двома підходами до архітектури процесорів склалося таке розподіл їх сфер застосування:

•CISC-процессори використав універсальних обчислювальних системах;

•RISC-процессори використав спеціалізованих обчислювальних системах чи пристроях, орієнтованих виконанняединообразних операцій.

Для

персональних комп'ютерів платформи IBM PC довгий час випускалися лишеCISC-процессори, до яких належать і всі процесори сімейства Intel Pentium. Однак у останнім часом компанія AMD розпочала випуск процессоров сімействаAMD-K6, основу яких лежить внутрішнє ядро,виполненное поRISC-архитектуре, й зовнішня структура, виконана за архітектуроюCISC. Отже, сьогодні з'явилися процесори, сумісні у системі команд з процесор
Укладання

Системна пам'ять підрозділяється на два типу — з динамічної і статичної вибіркою, динамічна своєю чергою на синхронну і асинхронну.

>ОЗУ (оперативне запам'ятовуючий пристрій) — па м'яти із довільною вибіркою, вона зберігає що їх програми розвитку й дані, які беруть безпосередню у бойових операціях. Від обсягуОЗУ залежить як можливість роботи зресурсоемкими програмами, а й продуктивність ПК.

ПЗУ (постійне запам'ятовуючий пристрій) – пам'ять, яка тривалий час зберігає інформацію, коли комп'ютер виключений. Програми, перебувають у ПЗУ, називають «>зашитими» — їх записують туди на етапі виготовлення мікросхеми. Комплект програм, що у ПЗУ, утворює базову систему вводу-виводу (>BIOS).

Робота з іншим устаткуванням необхідна «>енергонезависимая пам'ять» (>CMOS). Від оперативної пам'яті вона особливий тим, що її вміст не стирається під час вимикання комупьютера, як від ПЗУ вона особливий тим, що ці у ній можна заносити іизменять самостійно, відповідно до тим, яке обладнання входить до складу системи.

Щобумень шити кількість інтерпретацій оперативної пам'яті, всередині процесора створюють буферну область — так звану кеш-пам'ять. Це хіба що «>сверхоперативная пам'ять». Коли процесору потрібні дані, він звертається до кеш-пам'ять, і лише коли там потрібних даних немає, відбувається його звернення до оперативну пам'ять.

>Видеоадаптер має спеціальну пам'ять (>видеопамять), у якому процесор записує зображення у періоди відносно невеликий завантаженості. А потімвидеоадаптер, незалежно від процесора, виводить вміст відеопам'яті на екран.

Процесор — основна мікросхема комп'ютера, де і виробляються все обчислення. Конструктивно процесор складається з осередків, дані у яких можуть лише зберігатися, а й змінюватися. Внутрішні осередки процесора називають регістрами. Дані, хто у деякі регістри, розглядаються не як дані, бо як команди, управляючі обробкою даних за іншими регістрах. З іншими пристроями комп'ютера, й у першу чергу, з оперативної пам'яттю, процесор пов'язаний кількома групами провідників, званих шинами. Основних шин три: шина даних, адресна шина і командна шина.

>Адресная шина складається з паралельних ліній. Залежно від цього, є напруга певний з ліній чи ні, кажуть, що у лінії виставлено одиниця чи нуль. Комбінація з нулів і одиниць утворює розрядний адресу, який би одну з осередків оперативної пам'яті. До неї і підключається процесор для копіювання даних із осередки одного з своїх регістрів.

Щоб процесор міг обробляти дані, йому потрібні команди. Вони повинні знати, що можна зробити з тими байтами, які у його регістрах. Ці команди вступають у процесор також із оперативної пам'яті, з областей, де зберігаються програми. Команди теж представлені у вигляді байтів. У процесі роботи процесор частина даних інтерпретує безпосередньо як дані, частина даних — як адреса, а частина — як команди. Сукупність усіх можливих команд, що може виконати процесор над даними, утворює систему команд процесора.

Поиск по сайту: