Темы лекций по ЭВМ, то бишь вопросы к экзамену:
1. Структурная схема ЭВМ
2. Основные характеристики ЭВМ
3. Типовые узлы ЭВМ
4. Принцип и организация устройств памяти
5. Адресная, ассоциативная и стековая организация памяти
6. Декомпозиция вычислительного устройства
7. Принципы организации АЛУ
8. АЛУ сложение чисел с фиксированной точкой
9. Особенности АЛУ микропроцессоров
10. Управляющий автомат
11. Виды микропрограммирования
12. Структура и формат команд
13. Способы адресации
14. Тэги и дескрипторы
15. RISC архитектура
16. Принцип организации систем прерывания
17. Рабочий цикл процессора
18. Принцип организации конвейера
19. Принцип организации кэш памяти. Принципы кэширования
СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ЭВМ. ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ
Создано 4 поколения ЭВМ:
1. 1946 г. создание машины ЭНИАК на электронных лампах. Запоминающие
устройства (ЗУ) были построены на электронных. лампах, электронно
- лучевых трубках (ЭЛТ) и линиях задержки.
2. 60-е годы. ЭВМ построены на транзисторах, ЗУ на транзисторах, линиях
задержки и ферритовых сердечниках.
3. 70-е годы. ЭВМ построены на интегральных микросхемах (ИМС). ЗУ на ИМС.
4. Начало создаваться с 1971 г. с изобретением микропроцессора (МП).
Построены на основе больших интегральных схем (БИС) и сверх БИС (СБИС).
Пятое поколение ЭВМ строится по принципу человеческого мозга, управляется
голосом, используется новая технология на основе арсенида галлия.
ЭВМ предназначены для обработки информации и отображения результатов
обработки. Для решения задачи должна быть написана программа.
Во время решения задачи программа и операнды (числа, над которыми
производится операции) находятся в оперативной памяти (ОЗУ). Быстродействие
ОЗУ соизмеримо с быстродействием АЛУ. В процессе решения задачи АЛУ постоянно
взаимодействует с ОЗУ, передавая в ОЗУ промежуточные и конечные результаты и
получая из ОЗУ операнды действия всех частей ЭВМ при решении задачи
осуществляется под воздействием управляющих сигналов, вырабатываемых
устройством управления в соответствии с программой, записанной в ОЗУ.
ПЗУ предназначено для хранения стандартных программ, таких как sin и cos,
констант , е.
Существует еще сверх ОЗУ (СОЗУ), которое обладает малым объемом и высоким
быстродействием. СОЗУ применяется для кратковременного хранения операндов и
промежуточных результатов.
Качество ЭВМ определяется: объемом ОЗУ (т.е. количеством одновременно
хранимых в ОЗУ двоичных слов); быстродействием, определяемым количеством
операций в сек. После выполнения задачи, программа и результаты через
устройство вывода записываются во внешнее ЗУ. В качестве внешних ЗУ
используются магнитная лента, гибкий магнитный диск, магнитный барабан,
перфолента, перфокарты. Программа вводится в ОЗУ с внешних ЗУ или с
клавиатуры через устройство ввода.
Основные характеристики ЭВМ
Основные понятия.
Электронная вычислительная машина - комплекс технических и программных средств, предназначенный для автоматизации подготовки и решения задач пользователпрограммные средства ЭВТ взаимосвязаны и объединяются в одну структуру.ей. Технические и
Структура - это совокупность элементов и их связей. Различают структуры технических, программных и аппаратурно-программных средств.
Архитектура ЭВМ - это многоуровневая иерархия аппаратурно-программных средств, из которых строится ЭВМ. Каждый из уровней допускает многовариантное построение и применение. Конкретная реализация уровней определяет особенности структурного построения ЭВМ.
Детализацией архитектурного и структурного построения ЭВМ занимаются различные категории специалистов вычислительной техники. Инженеры - схемотехники проектируют отдельные технические устройства и разрабатывают методы их сопряжения друг с другом. Системные программисты создают программы управления техническими средствами, информационного взаимодействия между уровнями, организации вычислительного процесса. Программисты-прикладники разрабатывают пакеты программ более высокого уровня, которые обеспечивают взаимодействие пользователей с ЭВМ и необходимый сервис при решении ими своих задач.
Принципы организации памяти
Управляющий автомат с программируемой логикой