Что представляет собой архитектура компьютера

Архитектура компьютера | это... Что такое Архитектура компьютера?

Архитектура вычислительной машины (Архитектура ЭВМ, англ. Computer architecture) — концептуальная структура вычислительной машины^[1], определяющая проведение обработки информации и включающая методы преобразования информации в данные и принципы взаимодействия технических средств и программного обеспечения.^[2]

История

1642-1945 - Механические компьютеры (нулевое поколение)

В 1642 году Блезом Паскалем, французским учёным, в честь которого назван один из языков программирования, была сконструирована счётная машина, которая могла выполнять только операции сложения и вычитания. Она представляла собой механическую конструкцию с шестерёнками и ручным приводом.

Через тридцать лет, немецкий математик Готфрид Вильгельм Лейбниц построил другую механическую машину, которая помимо сложения и вычитания могла выполнять операции умножения и деления. В сущности, Лейбниц три века назад создал подобие карманного калькулятора с четырьмя функциями.

В 1822 году Чарльз Бэббидж, профессор математики Кембриджского Университета, разработал и сконструировал аналитическую машину, которая, как и машина Паскаля, могла лишь складывать и вычитать, подсчитывала таблицы чисел для морской навигации. В машину был заложен только один алгоритм — метод конечных разностей с использованием полиномов. У этой машины был довольно интересный способ вывода информации: результаты выдавливались стальным штампом на медной дощечке, что предвосхитило более поздние средства ввода-вывода — перфокарты и компакт-диски.

Данная машина состояла из четырёх компонентов:

• запоминающее устройство (память),
• вычислительное устройство,
• устройство ввода (для считывания перфокарт),
• устройство вывода (перфоратор и печатающее устройство).

Память состояла из 1000 слов по 50 десятичных разрядов; каждое из слов содержало переменные и результаты. Вычислительное устройство принимало операнды из памяти, затем выполняло операции сложения, вычитания, умножения или деления и возвращало полученный результат обратно в память. Как и разностная машина, это устройство было механическим.

Поскольку аналитическая машина программировалась на элементарном ассемблере, ей было необходимо программное обеспечение. Чтобы создать это программное обеспечение, Бэббидж нанял молодую женщину — Аду Лавлейс. Таким образом Ада Лавлейс стала первым в мире программистом. В её честь назван современный язык программирования — Ada. Интересен тот факт, что сам Бэббидж никогда не отлаживал компьютер. Ему нужны были тысячи шестерёнок, сделанных с такой точностью, которая в XIX веке была недоступна. Однако, идеи Бэббиджа опередили его эпоху, и даже сегодня большинство современных компьютеров по конструкции сходны с аналитической машиной. Поэтому справедливо будет сказать, что Бэббидж был дедушкой современного цифрового компьютера.

Конец 1930-х годов — Конрад Зус сконструировал несколько автоматических счётных машин с использованием электромагнитных реле. К сожалению, его машины были уничтожены во время бомбежки Берлина в 1944 году, поэтому его работа никак не повлияла на будущее развитие компьютерной техники.

"Mark I" - первый компьютер Говарда Айкена.

В 1940 году Джордж Стибитс продемонстрировал автоматическую счётную машину в Дартмутском колледже на конференции, на которой присутствовал ничем не примечательный на тот момент профессор физики из университета Пенсильвании Джон Моушли (John Mauchley), ставший позднее очень известным в области компьютерных разработок.

В 1944 году свой первый компьютер под названием «Mark I» разработал молодой учёный из Гарварда - Говард Айкен. Его компьютер имел 72 слова по 23 десятичных разряда каждое и мог выполнить любую команду за 6 секунд. В устройствах ввода-вывода использовалась перфолента. К тому времени, как Айкен закончил работу над компьютером «Mark II», релейные компьютеры уже устарели.

Началась эра электроники.

1945—1955 — Электронные лампы (первое поколение)

Шифровальный прибор Enigma.

В начале второй мировой войны немецкие подводные лодки топили британские корабли. Немецкие адмиралы посылали на подводные лодки по радио команды, и хотя англичане могли перехватывать эти команды, проблема была в том, что радиограммы были закодированы с помощью прибора под названием ENIGMA, предшественник которого был спроектирован изобретателем-любителем и бывшим президентом США Томасом Джефферсоном. Англичанам удалось приобрести ENIGMA у поляков, которые, в свою очередь, украли её у немцев. Однако, чтобы расшифровать закодированное послание, требовалось огромное количество вычислений, и их нужно было произвести сразу после перехвата радиограммы. Поэтому британское правительство основало секретную лабораторию для создания электронного компьютера под названием COLOSSUS.

В 1943 году начал работать электронный компьютер COLOSSUS, в создании которой принимал участие знаменитый британский математик Алан Тьюринг. Но, поскольку британское правительство полностью контролировало этот проект и рассматривало его как военную тайну на протяжении 30 лет, COLOSSUS не стал базой для дальнейшего развития компьютеров. Мы упомянули о нём только потому, что это был первый в мире электронный цифровой компьютер.

В этом же году Моушли со своим студентом Дж. Преспером Экертом начали конструировать ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer — электронный цифровой интегратор и калькулятор) — электронный компьютер, который состоял из 18 000 электровакуумных ламп и 1500 реле, весил 30 тонн и потреблял 140 киловатт электроэнергии. У машины имелось 20 регистров, причем каждый из них мог содержать 10-разрядное десятичное число.

В 1946 году работа над ENIAC была закончена. Правда, тогда она уже была не нужной — по крайней мере, для достижения первоначально поставленных целей. В ENIAC было установлено 6000 многоканальных переключателей и имелось множество кабелей, протянутых к разъемам. Поскольку война закончилась, Моушли и Экерту позволили организовать школу, где они рассказывали о своей работе коллегам-ученым. В этой школе и зародился интерес к созданию больших цифровых компьютеров.

EDSAC — первый рабочий компьютер.

В 1949 году Морис Уилкс сконструировал EDSAC — первый рабочий компьютер. Далее — JOHNIAC в корпорации Rand, ILLIAC в Университете Иллинойса, MANIAC в лаборатории Лос-Аламоса и WEIZAC в Институте Вайцмана в Израиле. Вскоре начали работу над машиной EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer — электронная дискретная параметрическая машина) Экерт и Моушли. Однако, этот проект закрылся вследствие ухода их из университета.

Экерт и Моушли получили патент за изобретение ENIAC как цифровой вычислительной машины в 1946 г. Этот патент был аннулирован в 1973 году, так Федеральный cуд США признал, что ENIAC использовал архитектуру, существовавшую в первой цифровой вычислительной машине, которую построили John Vincent Atanasoff, получивший грант в $650 от государственного Университета штата Айова в 1939, и его помощник студент электротехник Clifford Berry, хотя они и не запатентовали свою машину. В то время как Экерт и Моушли работали над машиной EDVAC, один из участников проекта ENIAC, Джон Фон Нейман, поехал в Институт специальных исследований в Принстоне, чтобы сконструировать собственную версию EDVAC под названием IAS (Immediate Address Storage — память с прямой адресацией).

Фон Нейман был гением в тех же областях, что и Леонардо да Винчи. Он знал много языков, был специалистом в физике и математике, обладал феноменальной памятью: он помнил все, что когда-либо слышал, видел или читал. Он мог дословно процитировать по памяти текст книг, которые читал несколько лет назад. Когда фон Нейман стал интересоваться вычислительными машинами, он уже был самым знаменитым математиком в мире.

Фон Нейман вскоре осознал, что создание компьютеров с большим количеством переключателей и кабелей требует длительного времени и очень утомительно и пришёл к мысли, что программа должна быть представлена в памяти компьютера в цифровой форме, вместе с данными. Им также было отмечено, что десятичная арифметика, используемая в машине ENIAC, где каждый разряд представлялся десятью электронными лампами (1 включена, остальные выключены), должна быть заменена параллельной бинарной арифметикой.

Основной проект Фон Неймана был использован в EDSAC, первой машине с программой в памяти, и даже сейчас, более чем полвека спустя, является основой большинства современных цифровых компьютеров. Сам замысел и машина IAS (Immediate Address Storage — память с прямой адресацией) оказали очень большое влияние на дальнейшее развитие компьютерной техники.

Машина фон Неймана состояла из пяти основных частей:

• памяти,
• арифметико-логического устройства,
• устройства управления,
• устройства ввода,
• устройства вывода.

Память включала 4096 слов размером по 40 бит (бит — это 0 или 1). Каждое слово содержало или 2 команды по 20 бит, или целое число со знаком на 40 бит.

8 бит указывали на тип команды, а остальные 12 бит определяли одно из 4096 слов.

Компьютер IBM 701.

Арифметический блок и блок управления составляли «мозговой центр» компьютера. В современных машинах эти блоки сочетаются в одной микросхеме, называемой центральным процессором (ЦП).

Внутри арифметико-логического устройства находился особый внутренний регистр на 40 бит, так называемый аккумулятор. Типичная команда добавляла слово из памяти в аккумулятор или сохраняла содержимое аккумулятора в памяти. Эта машина не выполняла арифметические операции с плавающей точкой, поскольку Фон Нейман считал, что любой сведущий математик способен держать плавающую точку в голове.

В 1953 году фирма IBM построила компьютер 701, через много лет после того, как компания Экерта и Моушли со своим компьютером UNIVAC стала номером один на компьютерном рынке. В 701 было 2048 слов по 36 бит, каждое слово содержало две команды. Он стал первым компьютером, лидирующим на рынке в течение десяти лет.

В 1956 году появился компьютер 704, у которого было 4 Кбайт памяти на магнитных сердечниках, команды по 36 бит и процессор с плавающей точкой.

В 1958 году компания IBM начала работу над последним компьютером 709 на электронных лампах, который по сути представлял собой усложненную версию 704.

1955—1965 — Транзисторы (второе поколение)

В 1956 году сотрудниками лаборатории Bell Labs Джоном Бардином, Уолтером Браттейном и Уильямом Шокли был изобретен транзистор, за что они получили Нобелевскую премию в области физики. Транзисторы совершили революцию в производстве компьютеров, и к концу 1950-х годов компьютеры на вакуумных лампах уже безнадежно устарели. В лаборатории МТИ был построен первый компьютер на транзисторах. Он содержал слова из 16 бит, как и Whirlwind I.

Компьютер назывался ТХ-0 (Transistorized experimental computer 0 — экспериментальная транзисторная вычислительная машина 0) и предназначался только для тестирования будущей машины ТХ-2, которая в дальнейшем не имела большого значения. Но в 1957 Кеннет Ольсен один из инженеров этой лаборатории основал компанию DEC (Digital Equipment Corporation — корпорация по производству цифровой аппаратуры), чтобы производить серийную машину, сходную с ТХ-0.

Компьютер PDP-1.

В 1961 году появился компьютер PDP-1, который имел 4096 слов по 18 бит и быстродействие 200 000 команд в секунду. Данный параметр был в два раза меньше, чем у 7090, транзисторного аналога 709. PDP-1 был самым быстрым компьютером в мире в то время. PDP-1 стоил 120 000 долларов, в то время как 7090 стоил миллионы. Компания DEC продала десятки компьютеров PDP-1, и так появилась компьютерная промышленность. Одним из нововведений PDP-1 был дисплей размером 512 х 512 пикселов, на котором можно было рисовать точки.

Вскоре студенты МТИ составили специальную программу для PDP-1, чтобы играть в «Войну миров» — первую в мире компьютерную игру. Позже компания DEC разработала модель PDP-8, 12-разрядный компьютер, который стоил гораздо дешевле, чем PDP-1 (всего 16 000 долларов). Главным нововведением была единственная шина (omnibus).

Компьютер CDC 6600 (1964).

В 1964 году компания CDC (Control Data Corporation) выпустила машину 6600, которая работала почти на порядок быстрее, чем 7094. Этот компьютер для сложных расчетов пользовался большой популярностью, и компания CDC пошла «в гору». Секрет столь высокого быстродействия заключался в том, что внутри ЦПУ (центрального процессора) находилась машина с высокой степенью параллелизма, у которой было несколько функциональных устройств для сложения, умножения и деления, и все они могли работать одновременно.

Центральный процессор производил только подсчет чисел, а остальные функции (управление работой машины, а также ввод и вывод информации) выполняли маленькие встроенные компьютеры. Некоторые принципы работы устройства 6600 используются и в современных компьютерах.

Разработчик компьютера 6600 Сеймур Крей был легендарной личностью, как и Фон Нейман. Он посвятил всю свою жизнь созданию очень мощных компьютеров, которые сейчас называют суперкомпьютерами. Среди них можно назвать 6600, 7600 и Cray-1.

1965-1980 — Интегральные схемы (третье поколение)

В 1958 году Роберт Нойс создал кремниевую интегральную схему, что дало возможность размещения на одной небольшой микросхеме несколько десятков транзисторов. Компьютеры на интегральных схемах были меньшего размера, работали быстрее и стоили дешевле, чем их предшественники на транзисторах.

К 1964 году компания IBM лидировала на компьютерном рынке, но существовала одна большая проблема: компьютеры 7094 и 1401, которые она выпускала, были несовместимы друг с другом. 7094-й предназначался для сложных расчётов, в нём использовалась двоичная арифметика на регистрах по 36 бит, на 1401 применялась десятичная система счисления и слова разной длины. Многим покупателям они не нравились ввиду их несовместимости.

Линейка транзисторных компьютеров System/360, которые были предназначены как для научных, так и для коммерческих расчётов, была выпущена компанией IBM с целью заменить предыдущие две серии. Она имела много нововведений. Это было целое семейство компьютеров для работы с одним языком (ассемблером). Каждая новая модель была больше по возможностям, чем предыдущая.

Идея создания семейств компьютеров стала настолько популярной, что в течение нескольких лет большинство компьютерных компаний выпустили серии сходных машин с разной стоимостью и функциями. В памяти транзисторных компьютеров System/360 могло находиться одновременно несколько программ, и пока одна программа ждала, когда закончится процесс ввода-вывода, другая выполнялась. В результате ресурсы процессора расходовались более рационально.

Параметры	Модель 30	Модель 40	Модель 50	Модель 65
Относительная производительность	1	3,5	10	21
Время цикла, нс	1000	625	500	250
Максимальный объём памяти, байт	65 536	262 144	262 144	524 288
Кол-во байтов, вызываемых из памяти за 1 цикл	1	2	4	16
Максимальное количество каналов данных	3	3	4	6

Компьютеру 360 удалось разрешить дилемму между двоичной и десятичной системами счисления: у этого компьютера было 16 регистров по 32 бит для бинарной арифметики, но память состояла из байтов, как у 1401. В 360-м использовались такие же команды для перемещения записей разного размера из одной части памяти в другую, как и в 1401.

1980-? — Сверхбольшие интегральные схемы (четвёртое поколение)

В 1980-х годах появление сверхбольших интегральных схем позволило помещать на одну плату сначала десятки тысяч, затем сотни тысяч и, наконец, миллионы транзисторов. Это привело к созданию компьютеров меньшего размера и более быстродействующих. К этому времени цены упали так сильно, что возможность приобретать компьютеры появилась не только у организаций, но и у отдельных людей. Началась эра персональных компьютеров.

Персональные компьютеры применялись для обработки слов, электронных таблиц, а также для выполнения приложений с высоким уровнем интерактивности (например, игр), с которыми большие компьютеры не справлялись.

Первые персональные компьютеры продавались в виде комплектов, которые содержали:

• печатную плату,
• набор интегральных схем,
• обычно включающий схему Intel 8080,
• несколько кабелей,
• источник питания,
• 8-дюймовый дисковод.

Сложить из этих частей компьютер и написать программное обеспечение к нему покупатель должен был сам. Позднее для Intel 8080 появилась операционная система СР/М, написанная Гари Килдаллом.

Cамый покупаемый компьютер в истории — IBM PC.

Компьютер Apple был разработан Стивом Джобсом и Стивом Возняком. Данный компьютер стал чрезвычайно популярным среди домашних пользователей и школ, что в мгновение ока сделало компанию Apple серьёзным игроком на рынке.

В 1981 году появился компьютер IBM PC и стал самым покупаемым компьютером в истории.

Бурному производству персональных компьютеров послужило то, что компания IBM, вместо того чтобы держать проект машины в секрете (или, по крайней мере, оградить себя патентами), как она обычно делала, опубликовала полные проекты, включая все электронные схемы, в книге стоимостью 49 долларов. Эта книга помогла другим компаниям производить сменные платы для IBM PC, что повысило бы совместимость и популярность этого компьютера. К несчастью для IBM, как только проект IBM PC стал широко известен, многие компании начали делать клоны PC и часто продавали их гораздо дешевле, чем IBM (поскольку все составные части компьютера можно было легко приобрести).

Первая версия IBM PC была оснащена операционной системой MS-DOS, которую выпускала тогда ещё крошечная корпорация Microsoft. IBM и Microsoft совместно разработали последовавшую за MS-DOS операционную систему OS/2, характерной чертой которой был графический пользовательский интерфейс (Graphical User Interface, GUI), сходный с интерфейсом Apple Macintosh. Между тем компания Microsoft также разработала собственную операционную систему Windows, которая работала на основе MS-DOS, на случай, если OS/2 не будет иметь спроса. OS/2 действительно не пользовалась спросом, a Microsoft успешно продолжала выпускать операционную систему Windows, что послужило причиной грандиозного раздора между IBM и Microsoft.

Легенда о том, как крошечная компания Intel и ещё более крошечная, чем Intel, компания Microsoft умудрились свергнуть IBM, одну из самых крупных, самых богатых и самых влиятельных корпораций в мировой истории, подробно излагается в бизнес-школах всего мира.

С 1982 по 1989 год были выпущены версии процессоров Intel: 186-й (1-го поколения), 286-й (2-го поколения), 386-й (3-го поколения), 486-й (4-го поколения). В 1993 г. появился процессор под новой торговой маркой Pentium, являющийся процессором Intel 5-го поколения. Современные процессоры Intel Pentium гораздо быстрее 486-го процессора, но с точки зрения архитектуры они просто представляют собой его более мощные версии.

В середине 1980-х годов на смену CISC (Complex Instruction Set Computer — компьютер с полным набором команд) пришёл компьютер RISC (Reduced Instruction Set Computer — компьютер с сокращённым набором команд). RISC-команды были проще и работали гораздо быстрее.

В 1990-х годах появились суперскалярные процессоры, которые могли выполнять много команд одновременно, часто не в том порядке, в котором они располагаются в программе. Вплоть до 1992 года персональные компьютеры были 8-, 16- и 32-разрядными. Затем появилась революционная 64-разрядная модель Alpha производства DEC — самый что ни на есть настоящий RISC-компьютер, намного превзошедший по показателям производительности все прочие ПК. Впрочем, тогда коммерческий успех этой модели оказался весьма скромным — лишь через десятилетие 64-разрядные машины приобрели популярность, да и то лишь в качестве профессиональных серверов.

Невидимые компьютеры (пятое поколение)

В 1981 году правительство Японии объявило о намерениях выделить национальным компаниям 500 миллионов долларов на разработку компьютеров пятого поколения на основе технологий искусственного интеллекта, которые должны были потеснить «тугие на голову» машины четвёртого поколения. Однако, несмотря на большой шум, японский проект разработки компьютеров пятого поколения в конечном итоге показал свою несостоятельность и был аккуратно «задвинут в дальний ящик». В каком-то смысле эта ситуация оказалась близка той, с которой столкнулся Беббидж: идея настолько опередила свое время, что для её реализации не нашлось адекватной технологической базы. То, что можно назвать пятым поколением компьютеров, все же материализовалось, но в весьма неожиданном виде — компьютеры начали стремительно уменьшаться. Модель Apple Newton, появившаяся в 1993 году, наглядно доказала, что компьютер можно уместить в корпусе размером с кассетный плеер.

Реализованный в Newton рукописный ввод, казалось бы, усложнил дело, но впоследствии пользовательский интерфейс подобных машин, которые теперь называются персональными электронными секретарями (Personal Digital Assistants, PDA), или просто карманными компьютерами, был усовершенствован и приобрел широкую популярность. Многие карманные компьютеры сегодня не менее мощны, чем обычные ПК двух-трехлетней давности.

Значительно большее значение придается так называемым «невидимым» компьютерам — тем, что встраиваются в бытовую технику, часы, банковские карточки и огромное количество других устройств. Процессоры этого типа предусматривают широкие функциональные возможности и не менее широкий спектр вариантов применения за весьма умеренную цену. Вопрос о том, можно ли свести эти микросхемы в одно полноценное поколение (а существуют они с 1970-х годов), остается дискуссионным. Факт в том, что они на порядок расширяют возможности бытовых и других устройств. Уже сейчас влияние невидимых компьютеров на развитие мировой промышленности очень велико, и с годами оно будет возрастать.

Дополнение

Год выпуска	Имя компьютера	Создатель	Примечания
1834	Аналитическая машина	Беббидж	Первая попытка построить цифровой компьютер
1936	Z1	Зус	Первая релейная вычислительная машина
1943	COLOSSUS	Британское правительство	Первый электронный компьютер
1944	Mark 1	Айкен	Первый американский многоцелевой компьютер
1946	ENIAC 1	Экерт/Моушли	С этой машины начинается история современных компьютеров
1949	EDSAC	Уилкс	Первый компьютер с программами, хранящимися в памяти
1951	Whirlwind I	МТИ	Первый компьютер реального времени
1952	IAS	Фон Нейман	Этот проект используется в большинстве современных компьютеров
1960	PDP - 1	DEC	Первый мини - компьютер (продано 50 экземпляров)
1961	1401	IBM	Очень популярный маленький компьютер
1962	7094	IBM	Очень популярная небольшая вычислительная машина
1963	B5000	Burroughs	Первая машина, разработанная для языка высого уровня
1964	360	IBM	Первое семейство компьютеров
1964	6600	CDC	Первый суперкомпьютер для научных расчетов
1965	PDP-8	DEC	Первый мини-компьютер массового потребления
1970	PDP-11	DEC	Эти мини-компьютеры доминировали на рынке в конце 70-х
1974	8080	Intel	Первый универсальный 8-разрядный компьютер на микросхеме
1974	CRAY-1	Cray	Первый векторный суперкомпьютер
1978	VAX	DEC	Первый 32-разрядный суперминикомпьютер
1981	IBM PC	IBM	Началась эра современных персональных компьютеров
1981	Osborne-1	Osborne	Первый портативный компьютер
1983	Lisa	Apple	Первый ПК с графическим пользовательским интерфейсом
1985	386	Intel	Первый 32-разрядный предшественник линейки Pentium
1985	MIPS	MIPS	Первый компьютер RISC
1987	SPARC	Sun	Первая рабочая станция RISC на основе процессора SPARC
1990	RS6000	IBM	Первый суперскалярный компьютер
1992	Alpha	DEC	Первый 64-разрядный ПК
1993	Newton	Apple	Первый карманный компьютер

См. также

Литература

1. Slater, R. Portraits in Silicon, Cambridge, MA: M.I.T. Press, 1987.

2. Bechini, A., Conte, T.M., and Prete, С A. «Opportunities and Challenges in Embedded Systems», IEEE Micro Magazine, vol. 24, pp. 8–9, July-Aug. 2004.

3. Henkel, J., Ни, X.S., and Bhattachatyya, S.S. «Taking on the Embedded System Challenge», IEEE Computer Magazine, vol. 36, pp. 35–37, April 2003.

4. Weiser, M. «The Computer for the 21st Century», IEEE Pervasive Computing, vol. 1, pp. 19–25, Jan.-March 2002; originally published in Scientific American, Sept. 1991.

5. Lutz,J., and Hasan, A. «High Performance FPGA based Elliptic Curve Cryptographic Co-Processor», Proc. Int'l Conf. on Inf. Tech.: Coding and Computing, IEEE, pp. 486–492, 2004.

6. Saha, D., and Mukherjee, A. «Pervasive Computing: A Paradigm for the 21st Century», IEEE Computer Magazine, vol. 36, pp. 25–31, March 2003.

7. Sakamura, K. «Making Computers Invisible», IEEE Micro Magazine, vol. 22, pp. 7–11, 2002.

Примечания

Архитектура и структура компьютера. — Информатика, информационные технологии

Лекция 6. Архитектура и структура компьютера

вопросы:

1. Архитектура и структура компьютера.

2. Устройство центрального процессора.

3. Устройства памяти.

литература:

[1], стр. 127 – 150.

архитектура и структура компьютера.

При рассмотрении компьютерных устройств принято различать их архитектуру и структуру.

Архитектурой компьютера называется его описание на общем уровне, включающее описание пользовательских возможностей программирования, системы команд, системы адресации, организации памяти и т.д. Архитектура определяет принципы действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера: процессора, оперативного ЗУ, внешних ЗУ и периферийных устройств. Общность архитектуры разных компьютеров обеспечивает их совместимость с точки зрения пользователя.

Структура компьютера — это совокупность его функциональных элементов и связей между ними. Элементами могут быть самые различные устройства — от основных логических узлов компьютера до простейших схем.

Наиболее распространены следующие архитектурные решения:

Классическая архитектура (архитектура фон Неймана) — одно арифметико-логическое устройство (АЛУ), через которое проходит поток данных, и одно устройство управления (УУ), через которое проходит поток команд — программа. Данная архитектура может быть реализована на однопроцессорном компьютере, рис 6.1.

Рис. 6. 1. Однопроцессорный компьютер.

К этому типу архитектуры относится и архитектура персонального компьютера с общей шиной. Все функциональные блоки здесь связаны между собой общей шиной, называемой также системной магистралью, (рис. 6. 2.) .

Физически магистраль представляет собой многопроводную линию с гнездами для подключения электронных схем, представляющих собой различные устройства и память компьютера. Совокупность проводов магистрали разделяется на отдельные группы: шину адреса ША, шину данных ШД и шину управления ШУ.

Для управления компьютером существует пульту управления, в качестве которого служит клавиатура, а вся работа центрального процессора осуществляется по импульсам тактового генератора, представляющего собой «сердце» компьютера. Конструктивно центральный процессор, оперативная память, магистраль и другие устройства объединены в системном блоке (рис.6.3.), к которому подключены все остальные периферийные устройства. Для подключения этих устройств в системном блоке располагают контроллеры и адаптеры.

Контроллер — это устройство, которое связывает периферийное оборудование или каналы связи с центральным процессором, освобождая процессор от непосредственного управления функционированием данного оборудования.

Адаптер – это устройство, которое обеспечивает только канал связи.

Наличие в компьютере нескольких процессоров означает, что параллельно может быть организовано много потоков данных и много потоков команд. Таким образом, параллельно могут выполняться несколько фрагментов одной задачи. Структура такой машины, имеющей общую оперативную память и несколько процессоров называется многопроцессорной и представлена на рис. 6. 4.

Рис. 6. 4. Структура многопроцессорного компьютера

Если несколько процессоров, входящих в вычислительную систему, не имеют общей оперативной памяти, а имеют каждый свою (локальную). При этом каждый компьютер в многомашинной системе имеет классическую архитектуру, то такая структура называется многомашинная вычислительной системой.

Однако эффект от применения такой вычислительной системы может быть получен только при решении задач, имеющих очень специальную структуру: она должна разбиваться на столько слабо связанных подзадач, сколько компьютеров в системе.

Если несколько АЛУ работают под управлением одного УУ. Это означает, что множество данных может обрабатываться по одной программе — то есть по одному потоку команд. Такая структура называется системой с параллельными процессорами.

Высокое быстродействие такой структуры можно получить только на задачах, в которых одинаковые вычислительные операции выполняются одновременно на различных однотипных наборах данных. Структура таких компьютеров представлена на рис. 6. 5.

Рис. 6. 5. Структура с параллельным процессором

В современных машинах часто присутствуют элементы различных типов структурных решений.

Статьи к прочтению:

Базовая архитектура и структура ЭВМ

Похожие статьи:

Лекция 1. Архитектура компьютера. Системы счисления. Биты и байты.

Изучение любого языка высокого уровня обычно начинается с освоения основных команд и написания первых простейших программ. Но с ассемблером так сразу не получится. Это объясняется тем, что программы на ассемблере напрямую манипулируют устройствами компьютера, в первую очередь процессором и памятью. Языки высокого уровня скрывают от программиста все манипуляции с компьютерным «железом». Таким образом, чтобы научиться программировать на ассемблере, необходимо знать архитектуру компьютера.

1.1. Архитектура компьютера.

Успешное применение языка ассемблера невозможно без знания и понимания архитектуры компьютера и знания архитектуры конкретного процессора, для которого будет создаваться программа.

Архитектура компьютера – это логическая организация, структура и ресурсы компьютера, которые может использовать программист.

Архитектура компьютера включает в себя архитектуры отдельных устройств, входящих в компьютер. Хотя компьютер состоит из многих внешних и внутренних устройств, но реально программисту на ассемблере приходится работать только с тремя устройствами компьютерной системы: процессором, памятью и портами ввода-вывода. В сущности, эти три устройства определяют работу всего компьютера и работу всех внешних устройств подключенных к нему. Все эти три устройства соединены между собой при помощи трех основных шин: шиной данных (ШД), шиной адреса (ША) и шиной управления (ШУ) (рис. 1).

Рис. 1. Архитектура ЭВМ.

Процессор — электронный блок либо интегральная схема (микропроцессор), исполняющая машинные инструкции (код программ), главная часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера.

Оперативная память предназначена для загрузки программ и для временного хранения различных данных, необходимых для работы программ.

Порты ввода-вывода предназначены для взаимодействия с пользователем и другими устройствами.

Шина (bus) – это группа параллельных проводников, с помощью которых данные передаются от одного устройства к другому:

• Шина данных (data bus) используется для обмена команд и данных между процессором и оперативной памятью, а также между устройствами ввода-вывода и ОЗУ.
• Шина управления (control bus) используется для передачи специальных сигналов, которые синхронизируют работу всех устройств, подключенных к системной шине. Например, процессор должен знать, когда можно читать информацию с шины данных. Для этого используется специальный сигнал готовности шины данных.
• Шина адреса (address bus) используется для указания адреса ячейки памяти в ОЗУ, к которой в текущий момент происходит обращение со стороны процессора или устройства ввода-вывода (чтение или запись).

Все три шины вместе образуют системную шину или ее еще называют магистраль.

1.2. Системы счисления.

Слово "компьютер" (computer) с английского языка переводится как "вычислитель", т. е. машина для проведения вычислений. И это полностью соответствует действительности, т. к. на уровне "железа" компьютер выполняет только простейшие арифметические операции с числами, такие как сложение и умножение.

Сердцем компьютера является процессор, называемый часто центральным процессором (ЦП) или микропроцессором. Именно центральный процессор выполняет все вычисления.

Так исторически сложилось, что практически все цифровые микросхемы, в том числе компьютерные процессоры, работают только с двумя разрешенными уровнями напряжения. Один из этих уровней называется уровнем логической единицы (или единичным уровнем), а другой — уровнем логического нуля (или нулевым уровнем). Чаще всего логическому нулю соответствует низкий уровень напряжения (от 0 до 0,4 В), а логической единице — высокий уровень (от 2,4 до 5 В). Два уровня напряжения было выбрано исключительно из-за простоты реализации.

Таким образом, можно образно представлять, что в электронной цепи компьютера "бегают" только цепочки ноликов и единичек. За этими цепочками нулей и единичек закрепилось название машинные коды. Точно также можно представлять, что в память компьютера, а также на магнитные, оптические и прочие носители записываются нолики и единички, которые в совокупности составляют хранимую информацию.

То есть компьютер способен воспринимать только нолики и единички, а для нас (людей) эти нолики и единички представляются через устройства вывода (дисплеи, принтеры, звуковые колонки и пр.) в виде текста, графических изображений и звуков.

Так как компьютер способен воспринимать только два управляющих сигнала: 0 и 1, то и любая программа должна быть ему представлена только в двоичных кодах, т. е. в машинных кодах. В старые добрые времена операторы первых ЭВМ программировали напрямую в машинных кодах, переключая специально предусмотренные для этого тумблеры, или пробивали двоичные коды на перфолентах и перфокартах, которые затем считывала ЭВМ и выполняла операции согласно этим кодам.

Однако записывать и запоминать огромные двоичные цепочки, первым программистам было неудобно, поэтому они стали вместо двоичной системы использовать другие системы счисления, например десятичную, восьмеричную или шестнадцатеричную. Для сравнения: двоичное число 11001000 будет представлено в десятичном виде как 200, а в восьмеричной и шестнадцатеричной соответственно как 310 и С8.

Стоит еще раз отметить, что недвоичные системы счисления первые программисты стали использовать исключительно для личного удобства. Компьютер не способен воспринимать десятичные, шестнадцатеричные или восьмеричные числа, а только и только двоичные коды!

Таким образом, операторы первых ЭВМ стали составлять свои программы в более удобной системе счисления (восьмеричной, шестнадцатеричной или другой), а потом переводить их в двоичный машинный код. Наибольшее распространение у первых программистов из всех систем счисления получила шестнадцатеричная система счисления, которая до сих пор является основной в компьютерном мире. И все из-за того, что в отличие от других систем счисления перевод из шестнадцатеричной системы счисления в двоичную систему и обратно осуществляется очень легко — вместо каждой шестнадцатеричной цифры, подставляется соответствующее четырехзначное двоичное число.

Хотя шестнадцатеричная система облегчила работу с машинными кодами, но создавать программу в шестнадцатеричном виде все равно очень не просто. В итоге родился язык ассемблера, который давал возможность писать программы на более понятном человеку языке и в то же время позволял легко переводить их в машинный код.

Язык ассемблера прозвали низкоуровневым языком, потому что он максимально приближен к машинному языку, а значит к "железу" компьютера. После языка ассемблера стали появляться высокоуровневые языки, такие как Бейсик, Паскаль, Фортран, Си, С++ и пр. Они еще более понятны человеку, но преобразование в машинный код высокоуровневых программ значительно сложнее, из-за чего размер кода, как правило, получается большим и менее быстрым по сравнению с ассемблерными программами.

Если операторы первых ЭВМ переводили свои программы в машинный код вручную, то сейчас эту работу выполняют специальные программы— трансляторы (англ, translator — переводчик). Для языков высокого уровня транслятор принято называть компилятором (англ, compiler — составитель, собиратель). Для языка ассемблера обычно тоже не используется слово транслятор, а говорят просто: "ассемблер". Таким образом, ассемблером называют, как язык программирования, так и транслятор этого языка.

Соответственно процесс работы ассемблера называют ассемблированием. Процесс работы компилятора называют компилированием. Процесс обратный ассемблированию, т. е. преобразование машинного кода в программу на языке ассемблера называют дизассемблированием.

1.3. Биты и байты.

Цифра в двоичной арифметике называется разрядом (или точнее "двоичным разрядом") и может принимать значение ноль или единица. В компьютерном мире вместо разряда часто употребляют название бит.

Таким образом, минимальной единицей информации в компьютерной системе является бит, который может принимать только значение 0 или 1. Однако минимальным объемом данных, которым позволено оперировать любой компьютерной программе является не бит, а байт. Байт состоит из восьми бит. Если программе нужно изменить значение только одного бита, то она все равно должна считать целый байт, содержащий этот бит. Биты в байте нумеруются справа налево от 0 до 7, при этом нулевой бит принято называть младшим, а седьмой — старшим (рис. 2).

Рис. 2. Байт

Так как в байте всего восемь бит, а бит может принимать только два значения, то простой арифметический подсчет показывает, что байт может принимать до 2⁸=256 различных значений. Поэтому в байте могут быть представлены целые числа в диапазоне от 0 до 255, или числа со знаком от -128 до +127.

Однако не только байтами может оперировать компьютерная программа, но и более крупными единицами данных— словами, двойными словами и учетверенными словами. Слово состоит из двух байт, при этом биты с 0 по 7 составляют младший байт в слове, а биты с 8 по 15— старший (рис. 3). Понятно, что слово может принимать до 2¹⁶=65536 различных значений.

Рис. 3. Слово

Двойное слово, как следует из самого названия, состоит из двух слов или четырех байт, а значит из 32-х бит, а два двойных слова составляют учетверенное слово (64 бита).

Существует еще более крупная единица, которая называется параграф и представляет собой 16 смежных байт.

 

Страница не найдена | Кафедра физики твердого тела ПетрГУ

http://secretary.rid.go.th/ http://rtlabs.nitk.ac.in/ http://www.ei.ksue.edu.ua/ http://www.unajma.edu.pe/ http://www.drbrambedkarcollege.ac.in/ https://esperanza.eastern.edu/ https://www.hsri.or.th/ https://www.agrft.uni-lj.si/ http://www4.fe.usp.br/ https://www.cnba.uba.ar/ https://www.osgoode.yorku.ca bak hocam 2yildir kullandigim siteye gelip kod ekliyorsun not yazip kodlarini siliyorum (insan olan utanir kusura bakma hocam diyip giderdi) kendine dusmanmi ariyorsun? belliki sen disli birine denk gelmemissin hayatin boyunca ama ben cok ugrastim cokta denk geldim bu sekilde tanimadigin birini tehtit etmen ya deli oldugunu gosterir yada tecrubesizligini sen bana isimi ogretecegine once baskalarina ait olan sitelere girmemeyi ogren ondan sonra bana isimi ogretirsin ben cok takintili bir adamim beni kotu bir insan olmaya zorlama rica ediyorum bak lutfen birbirimizi uzmeyelim emin ol bu site felan umrumdami saniyorsun? olay tamamen prensip meselesi sen benim yatakodama gelip beraber yatacagiz diyorsun oyle bir olay yok isine bak oldu 10 kisi daha cagir 500 kod eklesin herkes yorumbacklink isimi yapiyorsun? sacmalamissin daha fazla beni muatap etme kendinle yaptigin terbiyesizligin farkina var illa darbe yiyincemi aklin basina gelecek anlamiyorum ki o kadar yaziyorum ki birbirimize kotuluk yapmayalim kalp kirmayalim birbirimizi uzmeyelim sana daha once boyle notlar yazan bir linkci gordun mu Allah askina ben bazen goruyorum ana baci duymadigim kufurler yaziyor adamlar birbirine sen benim gibi bir insani uzuyorsun ama lutfen.. 8yildir ben kimseyle ortak site kullanmadim babam gelse onunlada kullanmam en hassas oldugum konudur bu bir daha kod eklememeni siddetle tavsiye ediyorum yoksa farkli seyler olur ve kendine nur topu gibi manyak bir dusman edinirsin bos yere bu polemigi uzatiyorsun haksiz olan sensin kod disinde birsey yazmak istersen yazabilirsin ama rica ediyorum isi inada bindirme senden ERDEMLİ DÜRÜST VE OLGUN bir davranis bekliyorum beni anladigini umuyorum ve tekrar inşAllah kod eklemeyecegini umuyorum olumlu olumsuz notunu buraya yazablirsin bende bir daha bu siteyi kullanmiyacagim sanada kullandirmam tabiki is site isi degil prensip isi.. ihtiyacin olabilir site sayin azdir bunlar dogal seyler ben gerekirse kendim eklerim senin kodlarini oyle bir durumda kendi kodlarimida silerim sadece senin olur ama o son not garip bir insan oldugunu dusunduruyor bana ve inan ugrasacak vaktim de kafamda yok kendine sardirma hepimiz ekmek davasindayiz senle isim yok benden sana kotulukte gelmez ama beni zorlama lutfen.. zaten kafamda bir dunya sorun var hayat acimasiz hayat zor benim derdim bana yetiyor butun ictenligim ve iyi niyetim ile sana bu notu yaziyorum bu kadar sozden sonra kod ekleyecegini sanmiyorum birde seninle ugrasmayayim guzel kardesim arkadasim lutfen rica ediyorum LUTFEN barış her zaman erdemli insanlarin isidir lutfen ayni olgunluk ile senden olumlu donusunu bekliyorum eger yazdiklarimda kalp kirici yada incitici birsey varsa lutfen kusura bakma 1-2defa kontrol ettim ama belki gozumden kacmis olabilir hakkini helal et ve en iyisi ikimiz icinde helallesip bu isi noktalamaktir inan kotu biri degilim selam ve sevgiyle..

Архитектура компьютерной системы. Компьютерное технологическое оборудование

Архитектура компьютера — это то, как организованы элементы, из которых состоит компьютер. Архитектура системы может быть разной, а компьютерные системы могут быть разделены по многим факторам. Однако обычно под архитектурой компьютера понимают организацию связей между памятью, процессором и устройствами ввода/вывода.

Из-за типа соединений процессор-память и способа их использования мы разделяем архитектуры в соответствии с таксономией Флинна :

• СИСД (англ. Одна инструкция Одиночные данные ) - скаляр,
• SIMD ( Single Instruction Multiple Data ) - вектор (матрица),
• MISD ( Multiple Instruction Single Data ) — потоковая передача,
• MIMD ( Multiple Instruction Multiple Data ) — параллельный.

Благодаря способу разделения работы и доступу процессора к памяти мы можем разделить архитектуры на:

• СМП (англ. Symmetric Multiprocessing ) — симметричный,
• ASMP ( Асимметричная многопроцессорная обработка ) — асимметричный,
• NUMA ( Non-Uniform Memory Access ) — асимметричный (с использованием кеша),
• AMP ( Асинхронная многопроцессорная обработка ) — асинхронный,
• MPP (массивно-параллельные процессоры ) .

Из-за организации памяти и выполнения программы:

• архитектура фон Неймана - и данные, и программы хранятся в одном блоке памяти;
• Гарвардская архитектура — команды и данные хранятся в отдельных блоках памяти;
Смешанная архитектура
• — комбинация двух вышеуказанных типов: память команд и данных разделены, но используют общие шины.

Архитектура ПК в целом с самого начала была схожей. Основные произошедшие изменения были продиктованы появлением новых поколений процессоров и типов оперативной памяти, более быстрых интерфейсов обмена данными, повышенных требований к вводу-выводу. Современные ПК основаны на архитектуре фон Неймана, где компьютер состоит из основных элементов:

• ЦП,
• основная память,
• устройств ввода/вывода.

Эта архитектура имеет логические допущения:

• память устроена одномерно, где ячейка памяти имеет адрес, выраженный числом),
• инструкции и данные хранятся в памяти в виде чисел - неразличимы,
• интерпретация (значение) данных не хранится у них,
• инструкций выполняются последовательно.

Итак, ПК состоит из основных элементов:

• Материнская плата с управлением набором микросхем и портами расширения
• процессор
• ОЗУ
Оперативная память
• устройства ввода (клавиатура, мышь) и вывода (видеокарта, звуковая карта, принтер)

Ранние ПК были основаны на шинной архитектуре, которая позволяла производить компьютеры по относительно низкой цене. Эта архитектура позволяет легко расширять компьютер.Преимущество такой конструкции заключалось в том, что драйверы устройств ввода-вывода имели такой же доступ к ЦП, как и оперативная память, что позволяло построить компьютерную систему с большим количеством устройств ввода-вывода. К сожалению, есть и плохие стороны, архитектура ограничивает скорость передачи данных между процессором и памятью. Фактором замедления являются устройства ввода-вывода, у которых скорость передачи данных ниже.

Компьютерная монорельсовая архитектура

Чтобы исключить недостатки однорельсовой архитектуры компьютера, конструкторы разработали двухрельсовую архитектуру.Разделение рельсов на быстрые и медленные позволило избежать ограничений в передаче данных между процессором и оперативной памятью. Более медленный рельс был соединен с более быстрым рельсом, и он был длиннее. Это позволяло подключать к нему множество устройств ввода-вывода, что не ограничивало скорость высокоскоростной шины данных. С точки зрения процессора обе шины были видны ему одновременно и одинаково. Такая архитектура использовалась компьютерами в 1994-1998 годах. Однако она стала неэффективной, когда выяснилось, что для некоторых периферийных устройств требуется высокоскоростной обмен данными, а основной движущей силой стали видеокарты с 3D-ускорителями.

Архитектура с двумя шинами

Следующим шагом в архитектуре ПК стало создание версии с тройной шиной. Основная идея заключалась в том, чтобы разделить шину внешних устройств на быструю шину и медленную шину. Северный мост соединял быструю шину с шиной данных. Он поддерживает устройства PCI. Медленная шина ввода-вывода была соединена с быстрой шиной ввода-вывода южным мостом и обслуживала устройства на ISA-портах. Эта архитектура использовалась в компьютерах в 1999-2002 годах.Однако быстро выяснилось, что быстрая шина все еще слишком медленная для все более и более требовательных графических систем. Отказ от стандарта ISA сделал медленную железную дорогу ненужной.

Трехшинная архитектура для компьютера

С 2004 года появилась другая архитектура. Он был предназначен для решения проблем, которые были вызваны медленными шинами устройств ввода-вывода. Решением было отказаться от них. Основной причиной такого подхода был тот факт, что все больше и больше устройств требовали быстрой передачи больших объемов данных.Самые требовательные устройства имеют прямое соединение «точка-точка» без шины данных. Благодаря такому подходу для них отпала необходимость совместно использовать шину данных с другими устройствами и они получили прямой доступ к процессору или памяти. Северный мост имеет драйвер памяти, а южный мост больше не является мостом между рельсами. Он содержит драйверы для большинства внешних устройств, необходимых для ПК. Благодаря такому подходу удалось выделить очень быстрый канал передачи данных для видеокарт.Эти устройства из-за большого объема обрабатываемой информации стали очень требовательными расширениями системы.

Архитектура с соединениями «точка-точка» — 2004 г.

Следующим шагом в развитии архитектуры «точка-точка» стало изменение в 2006 году подхода к обращению с оперативной памятью. Развитие технологии производства все более быстрых микросхем памяти показало, что обработка памяти через северный мост неэффективна. Это тормоз на передачу данных.Таким образом, гораздо более качественной и быстрой передачей данных было разместить контроллер памяти в процессоре и подключить его напрямую к нему. Благодаря этому был получен быстрый канал передачи данных. Северный мост оснащен отдельными разъемами для внешних драйверов устройств стандарта PCI Express. Шина PCI была сохранена из-за большого количества устаревших устройств, которые все еще можно подключить к компьютеру.

90 133

Архитектура с двухточечными соединениями - 2006 г.

Стандартизация компонентов ПК позволяет теоретически применять компонент к любому ПК.Такой подход делает ПК открытой архитектурой и допускает любое расширение. Однако следует помнить, что эта стандартизация не распространяется на элементы разных поколений, например, мы не будем устанавливать процессор Intel Pentium 4 на материнскую плату, предназначенную для процессоров Intel Dual Core. Существуют также различия в конструкции материнских плат для процессоров разных производителей, например AMD и Intel. Дополнительные деления можно найти при использовании ОЗУ, например, SDRAM, DDRAM1, DDRAM2, DDRAM3.Физическая структура памяти предотвращает установку микросхем памяти в неправильный порт. Такая защита необходима для того, чтобы не повредить микросхемы памяти, установленные не на ту материнскую плату.

.90 000

Основы компьютерной архитектуры, или Что должен знать каждый студент. Т. 2.

---

Архитектура компьютера Это емкое и нечетко определенное понятие, описывающее в общих чертах и ​​подробно, как работает компьютерная система и как она объединена, а именно ЦП процессор, память компьютера и устройства ввода и вывода.

Архитектура фон Неймана (разработана в 1945 г., названный в честь математика и ученого-компьютерщика Джона фон Неймана ) — теоретическая концепция электронной машины, состоящей из процессора, памяти и устройств ввода и вывода. Программа и данные (ввод и вывод) хранятся в памяти одинаковым образом. Процессор считывает инструкции программы и обращается к данным через один канал. Принципиальная схема архитектуры фон Неймана представлена ​​на рисунке ниже.

Harvard Architecture (от названия компьютера, разработанного в 1940-х гг.в Гарвардском университете в США) — архитектура машины с логическим разделением памяти программ и памяти данных. Первые компьютеры были основаны на гарвардской архитектуре.

В гарвардской архитектуре процессор имеет одновременный и независимый доступ к программе и данным, что выражается в большей скорости работы, но компьютеру сложнее запрограммировать его для сложных задач. В настоящее время гарвардская архитектура используется в устройствах, выполняющих большое количество повторяющихся несложных задач.

Старый mp3-плеер может быть приближением к предпосылкам этой архитектуры. В аппарате "вшита" своя программа и память для музыкальных файлов. Плеер одновременно загружает порции данных и декодирует их «на лету» в сигнал, приемлемый для устройства вывода (например, наушников), поэтому работает эффективно.

Архитектура современного компьютера основана на принципах архитектуры фон Неймана. Однако из-за значительного развития компонентов и их специализации многие элементы ведут себя так, что сочетают в себе черты обеих этих архитектур.

.

УТК - Компьютерная архитектура

1. Архитектура компьютера определяет три основных компонента, которые связаны между собой: процессор, память и устройства ввода/вывода.

2. Процессор — основной компонент компьютера, отвечающий за обработку данных.

• АЛУ - арифметико-логическое устройство (там выполняются операции над двоичными числами)
• БУ - блок управления (получает данные из памяти и выдает в АЛУ)
• набор регистров (там хранятся адреса выбранных ячеек памяти, а также данные и результаты вычислений)

3. Внутренняя память состоит из:

• ПЗУ (только для чтения, хранит информацию о конфигурации оборудования и диагностические программы)
• Оперативная память (в ней хранятся обрабатываемые данные, программы и результаты выполнения программ, после отключения питания результаты теряются)

4. Шина — это набор линий, по которым передаются данные, адреса и сигналы между ЦП, ОЗУ, ПЗУ и устройствами ввода/вывода. У нас есть 4 типа системных шин:

• FSB — соединяет ЦП с контроллером памяти
• DMI — соединяет северный и южный мосты
• QPI - двунаправленная шина (заменена на Intel'овскую FSB)
• Hyper Transport (на AMD) — ЦП со встроенным контроллером памяти

Взаимодействие между процессором и устройствами ввода-вывода осуществляется через шину данных и адресную шину.Процессор посылает управляющие сигналы, разрешающие чтение или запись с отдельных устройств.

Сигналы управления :

• MR (чтение памяти)
• МВт (запись в память)
• IOR (чтение с устройств ввода/вывода)
• IOW.(Запись на устройства ввода-вывода)

Из-за ограниченного количества внешних аппаратных прерываний они часто используются несколькими системными устройствами, помимо перечисленных выше.

5. Передача между ОЗУ и вводом-выводом или после других компонентов системы может происходить в двух режимах PIO и DMA .

6. PIO - режим, в котором ЦП занимается передачей данных, т.е. адресацией и контролем шины данных

7. DMA - режим, в котором CPU программирует контроллер DMA.

8. ЦП отключается от шины при низкой загрузке ЦП. Процессор заранее программирует регистры DMA, в которые заносит начальный адрес, с которого будет происходить передача объема передаваемых данных.

.

Classici Stranieri - Новости, электронные книги, аудиобиблиотеки бесплатно для консультации и скачать бесплатно

Siamo la mediateca digitale più grande d'Italia. E ci dispiace per gli altri.

Qui trovi gli ultimi articoli del blog

Ultimi articoli

• АМЕРИКА / АРГЕНТИНА - "Escuchar y caminar juntos", se abre la Semana Laudato Si '2022
• VATICANO - La Pontificia Unión Misional: Formación, animacion y sensibilización misionera con estilo fraterno y sinodal
• ВАТИКАНО - Папский собор Сан-Педро-Апостол: формация священнослужителей, религий и нативных религий для евангелизации
• ВАТИКАН - L'Union Pontificale Missionnaire: Формирование, оживление и миссионерская совесть в стиле братства и синода
• ВАТИКАН - Благотворительница харизмы: Полин Жарико, модель святости для молодых людей
• ВАТИКАН - Беатификация Паулины Жарико: témoignage de la famille de Mayline Tran, l’enfant чудо
• ВАТИКАНО - La fecundidad de un carisma: Pauline Jaricot, modelo de santidad para los jóvenes de hoy
• ВАТИКАНО - Беатификация Паулины Джарикот: свидетельство семьи Мэйлин Тран, няня курада
• ВАТИКАН - Œuvre pontificale Saint-Pierre-Apôtre: бывшие des prêtres natifs, des religieux et des religieuses pour l'evangelization
• ВАТИКАНО - Полин Жарикот и беата: «Amó a Cristo, dejándolo actuar a través de ella»
• ОКЕАНИЯ / НОВАЯ ЗЕЛАНДА - Nombramiento del obispo de Christchurch, monseñor Michael Andrew Gielen
• АМЕРИКА / МЕКСИКА - Tras los últimos crimenes, los obispos piden «una vez más a todos que depongan las armas y pongan fin a cualquier forma de violencia»
• АФРИКА - Emergencia alimentaria en el Cuerno de África: la peor sequía de los ultimos cuarenta años
• АФРИКА / СУДАН-ДЕЛЬ-СУР — «Permítanme visitar a la población que vive en el bosque», pide el nuevo obispo de Yei
• АФРИКА / ЕГИПТО - Теологический факультет Ориенте Медио, относящийся к миссии: anunciar el Evangelio escuchando los «signos de los tiempos»

ed ecco l'elenco di tutte le nostre risorse coi relativi ссылка:

Интегральная копия всех лингвистических версий Википедии, в формате HTML и без изображений, для быстрой консультации, выпущенной в 2008 году из дампов.wikimedia.org. Одиночные разделы доступны на всех страницах www.classicistranieri.com/tutte-le-versioni-linguistiche-per-la-static-wikipedia-2008.html. Per Dare un’occhiata, vai alla sezione in italiano. Вы можете скачать все дампы (в формате 7zip) для консультации в автономном режиме, а также на сайте gemello literaturaespanola.es.

Концепция издания Википедии для дидаттики. Мы можем консультироваться онлайн на английском, французском, испанском и португальском языках. Откройте для загрузки (в формате RAR) и консультации в автономном режиме (версия на английском языке).

L'edizione del 1911 in pubblico dominio dell'Encyclopaedia Britannica в формате изображения (TIF, PNG и TIF ​​New). Доступен еще в формате TAR для бесплатной загрузки (> 24 Gb)

Серия страниц в Интернете, на которой зарегистрированы все ошибки в Википедии (а, да, ни разу!)

Единая коллекция изображений (JPG), включающая ежегодную премию Википедии для лучшего разброса.

Огромный архив дампов Википедии в формате JSON для лингвистической версии огня.Inclusi anche tutti and dumps dei Wiki-progetti minori (Wikisource, Wikiquote, Wikinews). La sezione è in allestimento. Я связываю verranno forniti una volta ultimato l'upload sul server (более 1 Tb., Puff… puff…).

Выберите электронную книгу Project Gutenberg на английском языке, в форматах HTML, TXT и ZIP.

Выберите электронную книгу Project Gutenberg на итальянском языке, в форматах HTML, TXT и ZIP.

Punch, или The London Charivari является набором юмористических и сатирических произведений на английском языке.Qui ne trovate una raccolta curata Dal Project Gutenberg. Potete collegarvi уна pagina ди esempio.

Una accurata e обширный selezione ди libretti d'opera ripubblicati su licenza del sito librettidopera.it. Per provarla, скачать либретто «Травиата » Верди.

Le disponibilità degli e-book di Stampa Alternativa в различных форматах. Puoi iniziare da qui, scaricando Il Maratoneta di Luca Coscioni, в формате PDF.

Все аудиоданные от Валерио Ди Стефано в различных форматах аудио.Например, бесплатно скачать Официальный альбом Джан Бурраска Вамба в формате MP3! Закройте все части в одном только соло (более 4 ГБ).

Основные аудиозаписи, написанные Валерио Ди Стефано, записанные на Audible.it, и самые дорогие из них, а также эффективные средства массовой информации. Con un acquisto o un abbonamento su Audible puoi fare molto per noi. E и primi 30 дней соно бесплатно.

Il Regalo Fatto ai Lettori per il nostro ultimo compleanno.Содержит все подборки librivox.org на итальянском языке, а также множество различных названий на иностранном языке. Potresti iniziare da Le meraviglie del 2000 di Emilio Salgari. Запишите все регистрации на librivox.org, которые являются общедоступными.

Добавьте текст на итальянском языке Librivox.org для Audible.it.

Лучшая подборка аудиобиблиотек Project Gutenberg в формате MP3 на английском и других языках.

Многоязычный раздел, содержащий все версии Bibbia в pubblico dominio.Centinaia ди Migliaia ди Pagine да Consultare бесплатно. E 'Inoltre Disponibile una Audiolettura Integrale dell'Opera (название esempio, qui il primo capitolo della Genesi) e la versione PDF in pubblico dominio. Oltre a questo, disponiamo della concordanza biblica completa in sette volumi, a cura di Illuminato Butindaro, su gentile concessione del curatore.

Старый прецедент, доступный во французской версии Луи Сегонда, испанской версии Рейна-Валера и онлайн-библии на китайском языке.

Выберите электронную книгу в различных форматах, которые можно найти на сайте Liber Liber , для бесплатной загрузки. Per esempio, puoi scaricare subito la Divina Commedia e altre opere di Dante Alighieri direttamente da qui. Внутренний архив можно скачать в формате RAR для консультации в автономном режиме.

Все электронные книги Liber Liber в версии HTML с визуализацией видео. Вы можете найти « Декамерон » Джованни Боккаччо.E poi anche scaricarli tutti в одиночном клике.

L'Operazione с открытым исходным кодом Кимико Ишизака на Вариациони Гольдберга Баха. Qui trovate la partitura в формате PDF. Я сохраняю звук в формате MP3 и в формате WAV, чтобы сделать его идеальным и мастерским на компакт-диске. Da Qui potete accedere alla prima traccia.

Полная опера для органа Иоганна Себастьяна Баха, nell'esecuzione del Dr. Джеймс Кибби в форматах MP3 и AAC + ZIP, с лицензией Creative Commons. Qui un estratto dal BWV 531.

Несоизмеримая опера Даниэле Раймонди в формате HTML для прямой визуализации видео.

Уникальная мини-библиотека рисунков и учебников для операционных систем и приложений с открытым исходным кодом. Вы можете прочитать Оперный кодекс Либеро Ричарда Столлмана в формате HTML, прямо на ПК, из других книг.

Единая копия на вводном компакт-диске, предназначенном для учебных пособий Linux Documentation Project. Una miniera di informazioni. E, perriflettere un po ', c'è semper and libro Abbi cura di te Анны Рамбелли.

Образ ISO из набора бесплатных приложений с открытым исходным кодом для Windows.

Gestite anche altri siti Analoghi?

Оввио. In linea puoi trovare:

Una risorsa di informazione Parliamentare assolutamente gratuita e senza pubblicità (finalmente, eh ??)

Портал для прослушивания, выделения и загрузки разделов классической музыки. Эта страница может быть загружена бесплатно из всех музыкальных файлов в формате MP3 классической и национальной музыки в один клик.Аттензионе! Si tratta di archivi molto grandi.

Портал-пикколо для аудиобиблиотеки, свободно, бесплатно и без публикации. E ’giovane, имеет crescerà.

Для того, чтобы аббиамо parcheggiato соло я свалки делла Статическая Википедия 2008. Il resto si vedrà.

Il блог дель кураторе ди квеста mediateca, голубь esprime ле иск личных и законных мнений.

E un elenco degli autori?

Экколо!

Авторы

• Эббот Джейкоб
• Ахо, Юхани
• Аймар, Гюстав
• Увы, Леопольдо (Кларин)
• Альбертацци, Адольфо
• Олкотт, Луиза Май
• Альфьери, Витторио
• Алжир, Горацио мл.
• Алигьери, Данте
• Аллен, Грент
• Алмейда Гарретт, Жоао Батиста
• Анонимный
• Аполлинер, Гийом
• Эпплтон, Виктор
• Ариосто, Людовико
• Арнольд, Мэтью
• Артур, Т. С.
• Остин, Джейн
• Бальзак, Оноре де
• Баррили, Антон Джулио
• Бодлер, Шарль
• Берлиоз, Гектор
• Бласко Ибаньес, Висенте
• Бонапарт, Наполеон
• Браун, Лили
• Бронте: Сестры
• Буш, Вильгельм
• Кабальеро, Фернан
• Кейбл, Джордж У.
• Кейн, Генри
• Калдекотт, Рэндольф
• Кембридж, Ада
• Камоэнс, Луис де
• Кант, Минна
• Капуана, Луиджи
• Кэрролл, Льюис
• Кастельнуово, Энрико
• Сервантес, Мигель де
• Честертон, Гилберт К.
• Кольридж, Сэмюэл Т.
• Коллоди, Карло
• Купер, Джеймс
• Д'Аннунцио, Габриэле
• Дарвин, Чарльз
• Доде, Альфонс
• Дэвис, Ричард Х.
• Де Амичис, Эдмондо
• Де Марчи, Эмилио
• Ди Джакомо, Сальваторе
• Диккенс, Чарльз
• Дикинсон, Эмили
• Достоевский Федор
• Дойл, Артур С.
• Дюма, Александр
• Эдди, Мэри Бейкер
• Эджворт, Мария
• Элиот, Джордж
• Еврипид
• Фарина, Сальваторе
• Фенн, Джордж М.
• Филдинг, Генри
• Фицджеральд, Фрэнсис Скотт
• Флобер, Гюстав
• Фогаззаро, Антонио
• Фонтане, Теодор
• Фрейд, Зигмунд
• Гете, Иоганн Вольфганг вом
• Гримм, Геб
• Харди, Томас
• Харт, Фрэнсис Брет
• Хауф, Вильгельм
• Хоторн, Натаниет
• Хеббель, Фридрих
• Хенти, Джордж А.
• Хенти, Джордж Альфред
• Heyse, Пауль Иоганн Людвиг фон
• Лафайет: мадам де
• Ламартин, Альфонс де
• Ландор, Уолтер С.
• Ланци, Луиджи А.
• Лаут, Агнес
• Лоуренс, Дэвид Х.
• Лондон, Джек
• Лонгфелло, Генри В.
• Лавкрафт, Говард Филипп
• Мансфилед, Кэтрин
• Маркс, Карл
• Мопассан, Ги де
• Мелвилл, Герман
• Мольер
• Монтгомери, Люси Мод
• Мюссе, Альфред де
• Паласио Вальдес, Армандо
• Панзини, Альфредо
• Пеллико, Сильвио
• Перес Гальдос, Бенито
• По, Эдгар Аллан
• Папа Александр
• Прево, аббат
• Пруст, Марсель
• Кейрос, Хосе Мария Эса де
• Рильке, Райнер Мария
• Робестьер, Максимилиан де
• Рольфс, Герхард
• Саде, маркиз де
• Саломе, Лу-Андреас
• Сэнд, Джордж
• Шиллер, Фридрих
• Скотт, Уолтер
• Серао, Матильда
• Стендаль
• Стивенсон, Роберт Л.
• Стокер, Брэм
• Сью, Эжен
• Тагор, Рабиндранат
• Теккерей, Уильям Н.
• Тьер, Адольф
• Твен, Марк
• Валера, Хуан де
• Верлен, Поль
• Верн, Жюль
• Вольтер
• Уортон, Эдит
• Уитмен, Уолт
• Уайльд, Оскар
• Вульф, Вирджиния

… я идентифицировал и продавал с публикацией!

Sì, e allora?

Posso farvi una donazione?

Давай, грацие.Vedi la pagina dedicata. Se proprio vuoi aiutarci economicamente puoi acquistare uno dei nostri audiolibri su Audible, oppure su Mondadori Store. O dove vuoi, tanto siamo un po 'ovunque, anche qui.

Приходите и позаботьтесь о личной жизни?

Политика конфиденциальности La nostra и политика использования cookie-файлов La nostra в вашем распоряжении, потому что они приходят в конце службы. Puoi acconsentire о negare l'uso dei cookies di terze parti attraverso il banner che appare al primo accesso di una qualsiasi delle nostre pagine.Abbiamo un registro dei consensi ospitato dai server di iubenda.it.

Приходите приобрести статистику?

Non certo attraverso Google Analytics (незаконный статус, полученный от авторизации для защиты конфиденциальности Paesi dell'Uniane Europea, tra cui Austria e Francia). Вы affidiamo Матомо. Non acquisiamo il tuo indirizzo IP, né la città diprovienza delle visite. Для остальных статистических данных только для одного пользователя, а также для внутреннего пользования и NON для публикации.

Posso avere maggiori informazioni sui vostri formati?

Ma sì, siamo qui per questo.

Informazioni sui nostri formati

Страница постоянно продолжается. Приходите tutta la vita Abbiate pazienza.

.90,000 25 самых популярных вопросов и ответов на собеседовании по компьютерной архитектуре

25 самых популярных вопросов на собеседовании по компьютерной архитектуре

Список часто задаваемых вопросов и ответов на собеседованиях по компьютерной архитектуре, которые помогут вам подготовиться к предстоящему собеседованию при приеме на работу:

инструменты для создания тестовых данных с открытым исходным кодом

Вы соискатель и готовитесь к собеседованию по компьютерной архитектуре? Вы хотите блистать в этой области и стать экспертом? Планируете ли вы улучшить свои навыки компьютерной архитектуры? Не волнуйтесь, вы находитесь в правильном месте сейчас!

Компьютерная архитектура приобрела огромное значение в эпоху цифровых технологий.Реализация, функциональность и организация любой компьютерной системы подробно объясняются множеством наборов правил и методов.

Поскольку это делается посредством ключевой реализации компьютерной архитектуры, это считается одним из основных предметов, которые студенты должны освоить в области компьютерной инженерии.

Уникальное определение каждой архитектуры определяет возможности компьютера и связанные модели программирования. Однако он не определяет реализацию.

Если вы ищете работу в области компьютерной архитектуры, вы должны хорошо разбираться в квалификационных вопросах компьютерной архитектуры.Вопрос собеседования варьируется в зависимости от профиля работы. Вот несколько вопросов, которые помогут вам блестяще подготовиться к собеседованию.

Чему вы научитесь:

Список самых популярных вопросов для собеседования по компьютерной архитектуре

Основные вопросы для собеседования

Вопрос 1) Что вы понимаете под компьютерной архитектурой?

[Исходное изображение]

Ответ: Архитектура компьютера — это подробная спецификация взаимодействия набора стандартов, связанных с аппаратным и программным обеспечением, для формирования компьютерной системы или платформы.

В частности, это касается проектирования компьютерной системы и ее совместимости с технологиями. Это похоже на искусство определения потребностей пользователей, технологий и систем, а затем создание логических стандартов и проектов на основе этих потребностей.

P # 2) Отличается ли архитектура компьютера от организации вычислений?

Ответ:

Архитектура компьютера	Организация компьютера
Требуется логика.	Включает физические предметы.
Это способ объединения аппаратных средств для формирования компьютерной системы.	Это конструкция компьютера и поведение, воспринимаемое пользователем.
Архитектура компьютера является связующим звеном между программным и аппаратным обеспечением.	В системе поддерживается подключение компонентов.
Облегчает понимание функций системы.	Карты всех блоков в системе, их взаимосвязь и расположение.
Регистры, инструкции и режимы адресации являются частью архитектуры.	Организация является реализацией компьютерной архитектуры.
Архитектура — самое важное в разработке компьютерных систем.	Архитектура является основой организации.
Он занимается вопросами проектов высокого уровня.	Решает проблемы проектирования низкого уровня.

Вопрос № 3) Знаете ли вы основные компоненты, используемые микропроцессором? Объяснять.

[исходное изображение]

Ответ:

Микропроцессор обычно использует три основных компонента: правильный адрес одиночного блока.

Строки данных — это элементы, которые сохраняют первичные критерии для передачи данных в микропроцессор.

Цель обработки данных возникает после завершения адресации и передачи данных.Микросхемы необходимы для обработки данных в микросхеме.

P # 4) Чем отличаются прерывания в микропроцессорной системе?

Ответ:

Существует три типа прерываний:

• Внешние прерывания от внешних устройств ввода-вывода.
• Внутренние прерывания являются результатом любого исключения, вызванного самой программой. 90 130
• Программные прерывания происходят только во время выполнения команды.Основной целью таких прерываний является изменение режима с пользовательского на супервизор.

P # 5) Каковы типичные компоненты микропроцессора?

[Исходное изображение]

Ответ: Блоки управления, блоки ввода-вывода, кэш-память, АЛУ и регистры — вот некоторые из типичных компонентов микропроцессора.

Технические вопросы

П# 6) Что вы знаете о МЭСИ?

Ответ: MESI — один из чрезвычайно популярных протоколов когерентности кэша на основе Invalidate, который поддерживает кэширование с обратной записью.Поскольку он был разработан в Университете Иллинойса в Урбана-Шампейн, его также называют Протоколом Иллинойса.

Первоначально использовался кэш записи, который терял огромную пропускную способность. Кэш обратной записи стал популярным, потому что он эффективно и правильно управляет пропускной способностью системы. Протокол MESI поддерживает один шаг, называемый грязным шагом, который указывает системе, что данные в этом кэше отличаются от данных, хранящихся в кэше основной памяти.

P# 7) Вы знаете трубопроводы?

[источник изображения]

Ответ: Конвейерная обработка — один из самых популярных методов, используемых продвинутым микропроцессором, и в основном используется, когда в систему отправляется множество инструкций. Он собирает инструкции от процессора через конвейер и позволяет хранить инструкции и выполнять их в упорядоченном процессе.

Процесс разделен на этапы, каждый из которых соединен трубообразной конструкцией.Он используется, когда несколько операторов перекрываются во время выполнения.

Подобно компании по производству автомобилей, каждая установка огромных сборочных линий и роботов-манипуляторов выполняет определенные задачи. Выполнив одно задание, машина переходит к следующему рукаву.

Вопрос 8) Что вы знаете о Cache Coherence?

[Исходное изображение]

Ответ: Согласованность или регулярность данных, хранящихся в кэше, называется согласованностью кэша.Для распределенной общей памяти (DSM) или многопроцессорных систем кэш и память должны быть согласованы.

Структура управления кэшем гарантирует, что данные не будут потеряны или перезаписаны. Для поддержания согласованности кэша можно использовать различные методы, включая перехват, отслеживание и согласованность на основе каталогов.

DSM использует протокол согласованности, следуя этим методам обеспечения согласованности, что необходимо для функционирования системы.Согласованность кэша требует двух вещей, т. е. распространения записи и сериализации транзакций.

В каждом кэше изменения данных должны передаваться другим копиям этой строки кэша в одноранговых кэшах. Это то, что делает распространение записи. Задача сериализации транзакций состоит в том, чтобы убедиться, что все, что читается или записывается в одну ячейку памяти, видимо для всех процессоров в одном и том же порядке.

Вопрос 9) Расскажите о промахе в хранилище.

Ответ: Изредка неудачная попытка записи или чтения части данных в кэш. Этот промах приводит к более длительной задержке в основной памяти. Существует три типа промахов кеша: холодный или обязательный, без возможности и без конфликта.

Холодный или обязательный промах начинается с пустого кеша и является основной ссылкой на блок памяти. Можно назвать это пустой гостиницей, в которую еще не зашел первый гость.Недостаток емкости возникает, когда в кеше недостаточно места для хранения всех блоков, которые вы хотите использовать. Это как гостиница, в которой хочется остановиться, но нет свободного места.

Пропущенный конфликт возникает, когда в одной локации есть два блока, но места для обоих не хватает. В простом примере вы должны жить на третьем этаже отеля, но все комнаты на первом этаже заняты, и для вас нет места.

Вопрос 10) Что вы знаете о виртуальной памяти?

[Источник изображения]

Ответ: Ваш компьютер использует память для загрузки операционной системы и запуска программ, и ваша фактическая память, т.е. ОЗУ, ограничена. Поэтому есть риск нехватки памяти, особенно если вы запускаете слишком много программ одновременно.

Здесь на помощь приходит виртуальная память. Это увеличивает объем доступной памяти на вашем компьютере за счет увеличения «адресного пространства», которое представляет собой места в памяти, где могут храниться данные.Использует место на жестком диске для выделения дополнительной памяти.

Однако жесткий диск работает медленнее по сравнению с оперативной памятью, поэтому вам следует сопоставить данные, хранящиеся в виртуальной памяти, с фактической памятью, которую вы хотите использовать. Виртуальная память позволяет компьютеру запускать больше программ, чем это возможно.

P # 11) Какие 5 этапов конвейера DLX?

Ответ: DLX — это процессорная архитектура RISC.Он был разработан Дэвидом А. Паттерсоном и Джоном Л. Хеннесси. Его архитектура была выбрана на основе наблюдений за наиболее часто используемыми в программах примитивами.

Its 5 steps include:

• CPU operand memory 90 130
• Explicit operands 90 130
• Operation 90 130 90 129 Location 90 130 90 129 Operand type and size 90 130 90 135

  Question No 12) Superscalar машины.

  [Исходное изображение]

  Ответы: Суперскалярный процессор — это процессор, реализующий параллелизм на уровне команд в одном процессоре.Может выполнять более одной инструкции в течение тактового цикла. Одновременно он отправляет несколько инструкций на разные исполнительные блоки процессора.

  Это позволяет увеличить пропускную способность по сравнению с другими при заданной тактовой частоте.

  VLIW или очень длинное командное слово относится к архитектуре процессора, предназначенной для использования ILP или параллелизма на уровне инструкций, но с минимальной аппаратной сложностью.Подход VLIW выполняет операцию параллельно на основе фиксированного расписания, которое определяется при компиляции программ.

  P # 13) Что такое предсказание улья и как оно может контролировать угрозы?

  [Исходное изображение]

  Ответ: В блоке обработки информации, который обрабатывает трубу, устройство управления предсказанием ветвления генерирует адрес для предсказания ветвления. Этот адрес используется для проверки инструкций, которые выполняются умозрительно.

  Устройство имеет блок памяти первого адреса возврата, в котором хранится адрес возврата для прогнозирования. Затем имеется блок памяти для второго адреса возврата, в котором хранится адрес возврата, сгенерированный в результате выполнения инструкции вызова.

  Существует также блок памяти для адреса предсказания перехода, который отправляет сохраненный адрес возврата предсказания в качестве адреса предсказания перехода и сохраняет отправленные адреса предсказания перехода.

  Когда после выполнения команды перехода создается адрес возврата, который отличается от адреса предсказания перехода, содержимое, хранящееся в блоке памяти для второго адреса возврата, копируется в блок памяти для первого адреса возврата.

  P # 14) Можете ли вы рассчитать количество заданных наборов вместе с их размером и способом кэширования?

  Ответы: В базовой иерархии кэш перемещает строки кэша, собранные в наборы.Кэш можно назвать ассоциативным k-way, если каждый набор содержит k строк. Запрос данных имеет адрес, указывающий местонахождение запрошенных данных.

  В один набор можно поместить только одну строку кэша кеша нижнего уровня. Его адрес определяет набор, в который он может быть помещен. Отображение между сборками и адресами должно быть быстрым и простым в реализации. Для быстрого выполнения только часть адреса выбирает набор.

  После этого адрес запроса разбивается на три части, как показано ниже:

  • Указанная позиция строки кэша идентифицируется смещенной частью.
  • Набор, содержащий запрошенные данные, идентифицируется частью набора.
  • Часть тега должна быть записана в каждой строке кэша с ее данными, чтобы различать разные адреса, которые могут быть включены в набор.

  P# 15) Как найти блок в кеше?

  Ответ: Тег блока регистрируется в каждом месте кэша вместе с его данными. Кэш-память может быть пуста, поэтому в ней обычно хранится правильный бит.

  Итак, чтобы найти блок в кэше:

  • Укажите расположение или набор мест, используемых в индексе адреса блока.
  • Убедитесь, что для каждого сайта установлен правильный бит, и сравните тег с этим блоком адресов параллельно для всех сайтов в наборе. 90 130

  P# 16) Какой режим адресации?

  [Исходное изображение]

  Ответ: Большинство конструкций ЦП имеют особенность архитектуры набора команд, называемую режимами адресации.

  Различные режимы адресации объясняются в данной архитектуре набора инструкций, и эти режимы определяют, как инструкции ML в данной архитектуре распознают аргументы каждой инструкции.

  Режимы адресации определяют метод вычисления эффективного адреса памяти операнда с использованием информации, хранящейся в регистрах и/или константах, хранящихся в инструкции ML или в другом месте.

  Q # 17) Расскажите про алиасинг.

  Ответ: Псевдонимы в мире ИТ описывают ситуацию, в которой доступ к ячейке данных в памяти можно получить через отдельные символические имена в программе.Следовательно, изменяя данные с одним именем, вы можете неявно модифицировать значения, которые соотносятся с каждым именем с псевдонимом.

  Это то, чего разработчик мог не ожидать. Следовательно, программы становятся трудными для оптимизации, понимания и анализа.

  P# 18) В чем разница между программными и аппаратными прерываниями?

  Ответ:

  Программные прерывания	Аппаратные прерывания
  Может вызываться командой INT .	Это вызвано внешними устройствами, особенно неисправностью оборудования.
  Это синхронно.	Это асинхронно.
  Это вызвано любой внутренней системой компьютера.	Это происходит, когда сигнал на процессор поступает от внешнего устройства или оборудования.
  Часто это является результатом исключительного состояния процессора или специальной инструкции в наборе инструкций.	Это результат внешнего вмешательства, будь то периферийные устройства, пользователи, сети или другие устройства.
  Компьютер увеличен.	Компьютер не увеличен.
  Имеет наивысший приоритет.	Имеет самый низкий приоритет.

  Q # 19) Вы хотите выполнять другие задачи, но процессор занят. Предложите решение.

  Ответ: Я создам немаскируемое прерывание и затем дам команду перехода базовой подпрограмме.

  Вопрос № 20) Что вы знаете о защелках? Какие есть типы замков?

  Ответ: Защелка, также известная как бистабильный мультивибратор из-за его двух устойчивых состояний: активный высокий и активный низкий, является своего рода логической схемой.Он хранит данные, выступая в качестве запоминающего устройства с использованием ремня обратной связи.

  Пока устройство остается активным, защелка может хранить 1-битные данные. Защелка может изменить записанные данные сразу после объявления включения.

  Типы замков:

  • SR или защелка с установкой/возвратом, асинхронное устройство, работает независимо от сигнала управления. Это происходит в зависимости от состояния настройки и входа сброса.
  • Защелка Gates SR — это третья входная защелка. Этот вход должен быть активен для работы входов Set/Reset.
  • D-защелка или защелка данных устраняют возможность нежелательных входных условий.
  • Защелка Gated D была разработана путем внесения некоторых изменений в собачку SR. Внесенное изменение заключается в том, что вход сброса необходимо изменить на настройку инвертора.
  • Защелка JK аналогична защелке RS.Он содержит два входа, то есть J и K. Когда входы защелки JK имеют высокий уровень, выход переключается.
  • Защелка T срабатывает при замыкании входов защелки JK. T-защелка переключает выход, когда на входе защелки высокий уровень.

  Q # 21) Расскажите о шлепанцах.

  [источник изображения]

  Ответ: Подобно защелке, флип-флоп представляет собой электронную схему. Он имеет два стабильных состояния, которые могут хранить двоичные данные.Применяя различные входные данные, вы можете изменить сохраненные данные. Как и защелки, это строительный блок электронных и цифровых компьютерных систем, систем связи и многого другого.

  Вопрос № 22) Объясните разницу между застежками и язычками.

  Ответ:

  Строительные блоки.

  Зажимы	Триггеры
  В то время как защелки используются для сборки этих строительных блоков.
  Постоянно проверяет входы и соответствующим образом изменяет выход.	Триггер делает то же самое, но только во время, заданное сигналом стимуляции.
  Защелки чувствительны к длительности импульса и могут принимать и отправлять данные при включении переключателя.	Чувствителен к изменению сигнала. Передача данных может происходить только один раз. Вы не можете изменить данные, пока не изменится сигнал. Они используются как регистры.
  Включение функций ввода — это то, над чем он работает.	Работает на тактовых импульсах.

  P # 23) Что вы знаете об операционной системе реального времени?

  Ответ: Операционная система реального времени, также известная как система обработки данных, требует очень коротких интервалов времени для обработки входных данных и реагирования на них. Время, необходимое для ответа и отображения требуемой обновленной информации, называется временем отклика.

  Мы используем режим реального времени, когда требования времени для обработки процессора или потока данных являются жесткими. В специальном приложении мы можем использовать систему реального времени в качестве устройства управления. Эта система должна иметь окончательные и фиксированные временные ограничения, иначе она будет приятной.

  Q # 24) Разница между кэшем с обратной записью и кэшем с возможностью записи.

  Ответ:

  9006 эта строка используется для записи обратно в кеш, пока эта строка не используется для записи обратно в кеш.Это, в свою очередь, ставит под сомнение его целостность, особенно когда несколько процессоров обращаются к одним и тем же данным, используя внутренний кэш.

  Запись в кеш	Запись по кешу
  Запись через кэш сбрасывается при каждой записи, поэтому считается лучшей с точки зрения целостности.
  Экономит много циклов записи или записи в память, что обеспечивает хорошую производительность.	По сравнению с обратной записью в кэш она не дает таких хороших результатов.

  P # 25) Почему мы должны нанять вас?

  Ответ: В ответ на этот вопрос расскажите, насколько вы преданы своей работе. Расскажите о том, как вы узнали что-то новое за свою карьеру и насколько хорошо вы научились на своих ошибках. Приведите пример, когда вы справились исключительно хорошо.

  Покажите им фотографию того, какого сотрудника они ищут.

  Заявка

  Это одни из самых популярных вопросов на собеседованиях по компьютерной архитектуре.Подготовка к часто задаваемым вопросам повысит ваши шансы на интервью.

  Ваше знание темы не только поможет вам обрести уверенность на собеседовании, но и почтить его точными ответами.

  Мы надеемся, что этот список вопросов для собеседования по компьютерной архитектуре был вам полезен!

  рекомендуется читать

  .

  Организационная структура и архитектура компьютерных систем Нуль Линда, Лобур Юлия. Книга

  Компьютеры давно стали обычным явлением и больше не рассматриваются как волшебные ящики. Практически всем уже известны возможности их практического использования. В эпоху интуитивно понятных операционных систем, технологии plug-and-play и постепенного упрощения всех операций, связанных с компьютером, знание архитектуры и организации компьютерных систем может показаться необходимым лишь небольшой группе специалистов по аппаратному обеспечению.Однако это другое. Общее знание того, что скрывается под «маской» компьютера, необходимо каждому пользователю компьютера. Благодаря ему программист поймет, от чего будут возникать ошибки в работе программы, создатель систем реального времени оптимизирует использование процессора системы, а человек, решивший купить новое оборудование, правильно интерпретирует «объективные» тесты, приводимые производителями в рекламных материалах.

  Организационная структура и архитектура компьютерных систем — доступное обсуждение организации и архитектуры современных компьютеров.Книга, составленная в соответствии с предположениями комитета ACM-IEEE Computing Curricula 2001, идеально подходит в качестве учебника для вводного курса по предмету. Содержащиеся в нем вопросы проиллюстрированы многочисленными примерами, взятыми из реального мира, что дополнительно облегчает их понимание.

  • История развития ЭВМ.
  • Представления данных, обозначения и коды.
  • Бинарная логика и булева алгебра.
  • Организация работы компьютерной системы, машинные циклы, шина, список инструкций, ассемблер.
  • Режимы адресации.
  • Сохранение данных в памяти компьютера.
  • Средства разработки и операционные системы.
  • Альтернативные компьютерные архитектуры.
  • Анализ производительности компьютерных систем.
  • Компьютерные сети.

  Идеально подобранные пропорции между объемом текста и степенью детализации, а также описание существенных аспектов вопроса делают книгу отличным источником действительно полезных знаний.

  .

  Компьютерная архитектура — Лучшая компьютерная архитектура 2022 года

  Студенты, стремящиеся получить степень магистра, обычно ставят перед собой высокие цели, которые могут привести к лучшим карьерным возможностям. После окончания магистратуры, как правило, студенты серьезные или целеустремленные, и на это может уйти от одного до двух лет. Что такое степень магистра в области компьютерной архитектуры? При взвешенном подходе к теоретическим знаниям и ощущениям... прочитайте больше

  Студенты, стремящиеся получить степень магистра, обычно ставят перед собой высокие цели, которые могут привести к лучшим карьерным возможностям.После окончания магистратуры, как правило, студенты серьезные или целеустремленные, и на это может уйти от одного до двух лет.

  Что такое степень магистра компьютерной архитектуры? Благодаря сбалансированному подходу к теоретическим знаниям и реальным навыкам эта степень обычно предназначена для студентов, интересующихся компьютерной инженерией и информатикой. Студенты обычно следуют строгому учебному плану, изучая компьютерное оборудование, компьютерную архитектуру и программирование.Они руководствуются планом исследования, который может помочь им развить навыки проектирования сетей, теории вычислений и программирования компьютерных систем.

  Эти студенты часто технически продвинуты и хорошо организованы. Их опыт в архитектуре и технологиях может также научить их творчески решать проблемы и критически мыслить во многих областях, все навыки ценятся в профессиональной сфере.

  Помните, что стоимость получения степени магистра компьютерной архитектуры не везде одинакова.Учреждения обычно устанавливают свои собственные сборы и могут отличаться друг от друга. Цены лучше узнавать в школах индивидуально.

  ИТ-индустрия обычно широко открыта для тех, кто имеет опыт работы с компьютерной архитектурой. Одной из основных профессий, которые посещают студенты, является инженер компьютерных систем. Навыки, полученные на этом уровне, часто помогают выпускникам разрабатывать интегрированное программное обеспечение и решать технические проблемы, с которыми сталкиваются инженеры компьютерных систем.Кроме того, они могут найти работу в качестве сетевого архитектора или менеджера по сетевым коммуникациям. Для выпускников колледжей часто достижимы профессии высокого уровня, такие как системный администратор, контролирующий корпоративную сетевую среду.

  В настоящее время многие программы на получение степени можно пройти онлайн, а также физически в кампусе. Найдите свою программу ниже и свяжитесь напрямую с приемной комиссией выбранной школы, заполнив форму заявки.

  Другие варианты в рамках этой области обучения:

  .

  ---

  Смотрите также

  • 
    Как использовать скачанные шрифты
  • 
    Что лучше компьютер или планшет
  • 
    Я искала только своего отца 22
  • 
    Диспетчер паролей windows 10
  • 
    Почему в вк песни идут не попорядку на компьютер
  • 
    Вставляю флешку и комп виснет
  • 
    Поисковый отряд победа
  • 
    Ccleaner browser что это
  • 
    Evernote что это за программа и нужна ли она на компьютере
  • 
    Am4 чипсеты сравнение
  • 
    Вебрип что за качество