Функциональные узлы ЭВМ. Центральный процессор.

Центральный процессор— процессор машинных инструкций, часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера, отвечающая за выполнение основной доли работ по обработке информации, — вычислительный процесс. Современные ЦПУ, выполняемые в виде отдельных микросхем (чипов), реализующих все особенности, присущие данного рода устройствам, называют микропроцессорами.

Этапы цикла выполнения:

- Процессор выставляет число, хранящееся в регистре счётчика команд, на шину адреса, и отдаёт памяти команду чтения

- Выставленное число является для памяти адресом; память, получив адрес и команду чтения, выставляет содержимое, хранящееся по этому адресу, на шину данных, и сообщает о готовности

- Процессор получает число с шины данных, интерпретирует его как команду (машинную инструкцию) из своей системы команд и исполняет её

- Если последняя команда не является командой перехода, процессор увеличивает на единицу (в предположении, что длина каждой команды равна единице) число, хранящееся в счётчике команд; в результате там образуется адрес следующей команды

- Снова выполняется п. 1

Данный цикл выполняется неизменно и бесконечно, и именно он называется процессом (откуда и произошло название устройства).

Кэширование — это использование дополнительной быстродействующей памяти (кэш-памяти) для хранения копий блоков информации из основной (оперативной) памяти, вероятность обращения к которым в ближайшее время велика.

Различают кэши 1-, 2- и 3-го уровней. Кэш 1-го уровня имеет наименьшую латентность (время доступа) но малый размер, кроме того кэши первого уровня часто делаются многопортовыми. Так процессоры AMD K8 умеют производить 64 бит запись+64 бит чтение либо два 64-бит чтения за такт, процессоры Intel Core могут производить 128 бит запись+128 бит чтение за такт. Кэш 2-го уровня обычно имеет значительно большие латентности доступа, но его можно сделать значительно больше по размеру. Кэш 3-го уровня самый большой по объёму и довольно медленный, но всё же он гораздо быстрее, чем оперативная память.

CISC-процессоры (Complex Instruction Set Computing) — вычисления со сложным набором команд. Процессорная архитектура, основанная на усложнённом наборе команд. Типичными представителями CISC является семейство микропроцессоров Intel x86 (хотя уже много лет эти процессоры являются CISC только по внешней системе команд).

RISC-процессоры (Reduced Instruction Set Computing (technology) — вычисления с сокращённым набором команд. Архитектура процессоров, построенная на основе сокращённого набора команд. Характеризуется наличием команд фиксированной длины, большого количества регистров, операций типа регистр-регистр, а также отсутствием косвенной адресации. Концепция RISC разработана Джоном Коком (John Cocke) из IBM Research, название придумано Дэвидом Паттерсоном (David Patterson).

Основные характеристики ЦП:

- Тактовая частота;

- Кэш;

- Технология изготовления;

- Поддержка технологий;

- Наличие встроенного контроллера памяти.

Функциональные узлы ЭВМ. Устройства основной памяти.

Функциональные узлы ЭВМ. Шины. Циклы работы шин.

Функциональные узлы ЭВМ. Шины семейства PCI.

PCI (Peripheral component interconnect) — шина ввода/вывода для подключения периферийных устройств к материнской плате компьютера.

Стандарт на шину PCI определяет:

физические параметры (например, разъёмы и разводку сигнальных линий);

электрические параметры (например, напряжения);

логическую модель (например, типы циклов шины, адресацию на шине).

Развитием стандарта PCI занимается организация PCI Special Interest Group.

Спецификация шины PCI

частота шины — 33,33 или 66,66 МГц, передача синхронная;

разрядность шины — 32 или 64 бита, шина мультиплексированная (адрес и данные передаются по одним и тем же линиям);

пиковая пропускная способность для 32-разрядного варианта, работающего на частоте 33,33 МГц — 133 Мбайт/с;

адресное пространство памяти — 32 бита (4 байта);

адресное пространство портов ввода-вывода — 32 бита (4 байта);

конфигурационное адресное пространство (для одной функции) 256 байт;

напряжение 3,3 или 5 В.

 

8. Функциональные узлы ЭВМ. Устройства дополнительной памяти.

9. Функциональные узлы ЭВМ. Интерфейсы жестких дисков. RAID-массивы.

10. Функциональные узлы ЭВМ. Видеосистема.

11. Функциональные узлы ЭВМ. Порты подключения внешних устройств.

12. Особенности конструкций ПЭВМ.

13. Вычислительные сети. Общие понятия.

 

Классификация сетей.

Компьютерная сеть — система связи между двумя или более компьютерами. Для передачи информации могут быть использованы различные физические явления, как правило — различные виды электрических сигналов или электромагнитного излучения.

Классификация:

1. По размеру, охваченной территории:

o Локальные сети (LAN, Local Area Network)

o Городская сеть (MAN, Metropolitan Area Network)

o Глобальные вычислительные сети (WAN, Wide Area Network)

o Персональная сеть (PAN, Personal Area Network)

2. По типу функционального взаимодействия:

o Клиент-сервер

o Многослойная архитектура

o Точка-точка, P2P

o Одноранговая

3. По типу сетевой топологии:

o Шина

o Звезда

o Кольцо

o Смешанная топология

o Полносвязная топология