Организация ЭВМ и периферийные устройства (100,00 руб.)

Стр.3

Стр.83

Стр.84

УДК 004.382(075.8)+004.35(075.8) ББК 32.973я73 Р931 Печатается по решению кафедры систем автоматизированного проектирования ИКТИБ ЮФУ (протокол №5 от 27.01.2017 г.) Рецензенты: доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой прикладной математики и информационных технологий ТИУиЭ В. П. Карелин доктор технических наук, профессор кафедры дискретной математики и оптимизации ЮФУ г. Таганрог В. М. Глушань Р931 Организация ЭВМ и периферийные устройства : учебное пособие / М. В. Рыбальченко ; Южный федеральный университет. – Ростовна-Дону ; Таганрог : Издательство Южного федерального университета, 2017. – 84 с. Рыбальченко, М. В. ISBN 978-5-9275-2523-2 В данной части учебного пособия излагаются основы организации и функционирования компьютеров. Рассматриваются показатели производительности компьютеров и процессоров, приведена структура компьютера, описаны её основные компоненты. Подробно рассмотрен центральный процессор, включая его структуру, особенности системы команд, принцип конвейерной обработки команд, основные режимы работы, особенности построения и функционирования современных микропроцессоров. Рассмотрены основные характеристики и разновидности устройств памяти, принципы их построения и функционирования. Проиллюстрировано функционирование компьютера при выполнении команд. Настоящее учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению 09.03.02 «Информационные системы и технологии», а также может быть полезно студентам, обучающихся по другим направлениям, связанным с применением компьютеров в различных прикладных областях. УДК 004.382(075.8)+004.35(075.8) ББК 32.973я73 ISBN 978-5-9275-2523-2 © Южный федеральный университет, 2017 © Рыбальченко М. В., 2017 © Оформление. Макет. Издательство Южного федерального университета, 2017

Стр.3

СОДЕРЖАНИЕ Введение ............................................................................................................... 3 1. Основные понятия ........................................................................................... 3 2. Производительность компьютеров и её оценка ........................................... 5 2.1. Показатели производительности .............................................................. 5 2.2. Методы определения показателей производительности ....................... 6 2.2.1. Пиковая производительность ............................................................ 6 2.2.2. Номинальная производительность .................................................... 6 2.2.3. Системная производительность ....................................................... 7 2.2.4. Эксплуатационная производительность .......................................... 8 2.3. Производительность процессоров ........................................................... 9 3. Структура компьютера .................................................................................. 11 3.1. Системная плата и шины......................................................................... 11 3.2. Процессор, основная память, чипсет ..................................................... 13 3.3. Контроллеры и интерфейсы .................................................................... 16 4. Центральный процессор ................................................................................ 20 4.1. Принципы адресации к памяти в реальном режиме работы процессоров ..................................................................................................... 20 4.2. Структура микропроцессора ................................................................... 22 4.3. Система команд процессора ................................................................... 27 4.3.1. Основные понятия ............................................................................. 27 4.3.2. Структуры команд процессора ....................................................... 28 4.3.3. Способы адресации процессора к памяти ...................................... 30 4.3.4. Принцип конвейерной обработки команд ....................................... 34 4.3.5. Особенности реализации системы команд процессоров. RISC-, CISC-, VLIW-процессоры ............................................................................. 37 4.4. Основные режимы работы процессоров x86 ........................................ 41 4.5. Особенности построения и функционирования современных микропроцессоров........................................................................................... 42 4.5.1. Расширения SSE ................................................................................. 44 4.5.2. Технология Hyper-Threading Technology .......................................... 45 5. Функционирование компьютера при выполнении команд ....................... 47 6. Память ЭВМ ................................................................................................... 54 6.1. Основные характеристики устройств памяти ....................................... 54 6.2. Классификация устройств памяти.......................................................... 56 6.2.1. По реализуемым операциям обращения .......................................... 57 82

Стр.83

6.2.2. По способу организации доступа .................................................... 57 6.2.3. По выполняемым функциям .............................................................. 59 6.3. Структура и функционирование устройств памяти адресного типа .. 60 6.3.1. Типовая структура устройств адресной памяти ......................... 60 6.3.2. Принцип работы памяти адресного типа ..................................... 61 6.3.3. Построение памяти адресного типа с шириной выборки n ........ 62 6.4. Память статического типа ...................................................................... 66 6.5. Память динамического типа ................................................................... 68 6.5.1. Общая характеристика .................................................................... 68 6.5.2. Регенерация памяти .......................................................................... 69 6.5.3. Мультиплексирование адресов ......................................................... 70 6.5.4. Циклы ожидания процессора ........................................................... 73 6.5.5. Эффективные режимы работы динамической памяти .............. 74 Заключение ......................................................................................................... 78 Список сокращений ........................................................................................... 79 Список литературы ............................................................................................ 81

Стр.84