Arch: new

Все теоритические билеты по Архитектуре ЭВМ в основном были написаны,
кроме: 8.4; 13.4; 14.4; 15.4. Задачи будут позже.
This commit is contained in:
Kirill
2024-12-20 12:10:10 +03:00
committed by Sweetbread
parent 2625f17247
commit 3a96c27c48
80 changed files with 1355 additions and 0 deletions

View File

@ -0,0 +1,30 @@
# Уровни абстракции электронной вычислительной системы. Фон Неймановская модель компьютера.
#### Уровни абстракции
1. **Физика (электроны)**
- Поведение электронов описывается квантовой механикой и системой уравнений Максвелла.
2. **Полупроводниковые устройства (транзисторы, диоды и т.д.)**
- Каждое устройство имеет четко определенные точки соединения с другими подобными устройствами - контакты.
3. **Аналоговые схемы**
- Полупроводниковые устройства соединены в функциональные компоненты (усилители и фильтры). Переход на аналоговом уровне занимает время, что сказывается на скорости выполнения вычислений (время такта).
4. **Цифровые схемы**
- С помощью дополнительного уровня абстракции вводятся новые понятия (хранения бит) и новые операции над ними.
5. **Логические элементы (сумматоры, арифметико-логические устройства)**
- Предназначены для обработки информации в цифровой форме. Если есть 4 вещи: хранение, конъюнкция, дизъюнкция, отрицание, то можно реализовать компьютер. На практике хватает «не и».
6. **Микроархитектура**
- Есть требования по ресурсам процессора, командам процессора. Разработчики архитектуры должны собрать процессор под эти требования. Микроархитектура - соединение простейших цифровых элементов в логические блоки, предназначенные для выполнения команд, определенных какой-либо архитектурой.
7. **Архитектура (инструкции, регистры)**
- Описывает компьютер с точки зрения программиста. В архитектуре описываются модель процессора, его характеристики (сколько регистров, какие операции позволяются, сколько памяти он может адресовать) и функциональные возможности (контракт между разработчиками ПО и разработчиками аппаратного обеспечения).
8. **Операционная система**
- Управляет операциями нижнего уровня, такими как: доступ к жесткому диску или управление памятью.
9. **Программное обеспечение**
- Использует ресурсы аппаратуры и ОС для разрешения конкретных задач пользователя.

View File

@ -0,0 +1,31 @@
# Фон Неймановская модель компьютера
**Принципы фон Неймана:**
1. **Принцип однородности памяти**
- В любой ячейке памяти может храниться как элемент данных, так и элемент программы. Нельзя определить тип данных в ячейке по содержимому.
2. **Принцип адресности**
- Вся память является адресуемой. Нулевая ячейка имеет уникальный адрес.
3. **Принцип программного управления**
- Ход вычисления определяется программой, сохраненной в памяти.
4. **Принцип двоичного кодирования**
- Код программы и данные закодированы в двоичном виде.
**Фон Неймановская модель компьютера:**
![Фон Неймановская модель компьютера](../data/1.png)
**Компоненты:**
- **Центральный обрабатывающий блок (CPU):**
- **Блок управления (Control Unit):** Декодирование инструкций, порядок операций.
- **Тракт данных (Datapath):** Регистры, арифметико-логическое устройство, шины.
- **Память (Memory):** Хранение инструкций и их операндов.
- **Подсистема ввода/вывода (I/O Devices):** Шина I/O, интерфейсы, устройства.
**Концепция хранения программ:** Инструкции из набора команд выбираются из общей памяти и исполняются последовательно.

View File

@ -0,0 +1,18 @@
# Шаги обработки инструкций в CPU
1. **Выборка инструкции**
- Выбрать инструкцию программы из памяти. Программный счетчик (Program Counter, PC / Instruction Pointer, IP) указывает на следующую для обработки инструкцию.
2. **Декодирование инструкции**
- Определить требуемые действия и размер инструкции.
3. **Выборка операндов**
- Найти и получить данные операндов.
4. **Исполнение**
- Вычислить значение результата или статус.
5. **Сохранение результата**
- Записать результаты в запоминающее устройство для последующего использования.
![Шаги обработки инструкций в CPU](../data/2.png)