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:
30
2 курс/1 семестр/Архитектура ЭВМ/Лекции/1 билет/1.md
Normal file
30
2 курс/1 семестр/Архитектура ЭВМ/Лекции/1 билет/1.md
Normal 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.
|
31
2 курс/1 семестр/Архитектура ЭВМ/Лекции/1 билет/2.md
Normal file
31
2 курс/1 семестр/Архитектура ЭВМ/Лекции/1 билет/2.md
Normal 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:**
|
||||
|
||||

|
||||
|
||||
**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.
|
18
2 курс/1 семестр/Архитектура ЭВМ/Лекции/1 билет/3.md
Normal file
18
2 курс/1 семестр/Архитектура ЭВМ/Лекции/1 билет/3.md
Normal 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.
|
||||
|
||||

|
Reference in New Issue
Block a user