WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаІнформатика, Компютерні науки → Планування ресурсу „центральний процесор” - Реферат

Планування ресурсу „центральний процесор” - Реферат

розміром кристала і кількістю розміщених у ньому транзисторів.
Основні функції мікропроцесора - виконання обчислень, пересилання даних між внутрішніми регістрами, керування ходом обчислювального процесу. Мікропроцесор безпосередньо взаємодіє з ОП і контролерами системної плати. Головними носіями інформації усередині процесора служать регістри.
До складу мікропроцесора входять АЛП, пристрій керування, внутрішні регістри. Пристрій керування виробляє керуючі сигнали для виконання команд, АЛП - арифметичні і логічні операції над даними. Воно може складатися з декількох блоків, наприклад блоку обробки цілих чисел і блоку обробки чисел із плаваючою комою.
У сучасних мікропроцесорах в основу роботи кожного блоку покладений принцип конвеєра, що заключається у наступному. Реалізація кожної машинної команди розбивається на окремі етапи (як правило, це вибірка команди з пам'яті, декодування, виконання і запис результату). Виконання наступної команди програми може бути почате до завершення попередньої (наприклад, поки перша команда виконується, друга може декодуватися, третя - вибиратися і т.д.). Таким чином, одночасно мікропроцесор виконує наступні одну за одною команди програми, і час на виконання кожної команди зменшується в кілька разів. Якщо в мікропроцесорі мається кілька блоків обробки, в основу роботи яких покладений принцип конвеєра, то його архітектуру називають суперскалярною.
Головна характеристика мікропроцесора - його швидкодія, що у значній мірі залежить від тактової частоти мікропроцесора. Важливою є також архітектура мікропроцесора, що визначає, які дані він може обробляти, які машинні інструкції входять у набір виконуваних їм команд, як відбувається обробка даних, який обсяг внутрішньої пам'яті мікропроцесора.
У складі пристроїв мікропроцесора може бути присутня зверх-оперативна, чи кеш-пам'ять, що забезпечує більш швидку передачу інформації в мікропроцесор, чим з ОП. У сучасних мікропроцесорів може бути кеш-пам'ять першого рівня, що звичайно убудована в той же кристал і працює на однаковій з мікропроцесором частоті. Для деяких мікропроцесорів передбачена ще кеш-пам'ять другого рівня. Існують два способи організації такої пам'яті: загальна, коли команди і дані зберігаються разом, і розділена, коли вони зберігаються в різних місцях.
Більшість задач, розв'язуваних на ПК, не вимагає складних математичних обчислень. Це відноситься до роботи з текстовими даними, базами даних, мережними OC. В інших випадках - при рішенні складних математичних і фізичних задач, задач моделювання, при роботі з тривимірною графікою, електронними таблицями, виробничими пакетами - важливим параметром є швидкість наповнення операцій з плаваючою комою, на які універсальні процесори витрачають досить багато часу. Для таких задач у деяких комп'ютерах передбачене використання спеціального пристрою, називаного математичним співпроцесором.
Математичний співпроцесор - спеціалізована інтегральна мікросхема, що працює у взаємодії з ЦП і призначена для виконання математичних операцій з коми, що плаває.
3. Системні компоненти ПК
На протязі останніх сорока років спостерігається експоненційне зростання потужностей інформаційних технологій. Основні показники інформаційних комп'ютерних і комунікаційних технологій збільшуються в геометричній прогресії. Так само за останні роки зростають показники потужності і швидкодії комп'ютерних пристроїв при незмінній ціні. Першим експоненціальне зростання комп'ютерної індустрії виявив у 1965 році один із фундаторів компанії Intel Гордон Мур. Малюючи для чергового виступу графік росту продуктивності мікросхем, він зауважив надзвичайну закономірність: у кожному новому кристалі розміщалося приблизно вдвічі більше транзисторів, ніж у попередньому, а з'являлися нові мікросхеми через рівні проміжки часу - через півтора-два роки після попередньої.
Закон Мура стверджує, що кожні півтора - два роки потужність інформаційних технологій зростає в два рази, в той час як ціна залишається незмінною.
Закон Мура є лише математичним виразом загальних процесів інформаційної епохи. Більшість спеціалістів вважає, що не можна назвати якусь одну причину цього процесу. Скоріше це саморегулюючий або в значній мірі регульований економічний цикл, вектор взаємодії реклами, людських очікувань, технологічних досягнень і, звичайно, величезних інвестицій в інформаційні технології.
Архітектура ЕОМ зв'язана з набором якостей машини, що впливають на її взаємодію з користувачем. Архітектура ЕОМ визначається сукупністю її властивостей і характеристик, що повинний знати програміст для ефективного використання ЕОМ при рішенні своїх задач (система команд ЕОМ, способи адресації інформації, розподіл пам'яті і т.д.).
Будь-яка ЕОМ (у тому числі і ПК) для виконання своїх функцій повинна мати мінімальний набір функціональних блоків:
o блок для виконання арифметичних і логічних операцій(арифметично-логічний пристрій - АЛП);
o блок для збереження інформації, чи пам'ять (ЗП- запам'ятовуючий пристрій);
o пристрій для уведення вихідних даних і для виведення результатів.
Тому що всі ці пристрої повинні працювати спільно, ними треба керувати, тому в структурі будь-який ЕОМ є пристрій керування (ПК), що змушує всі інші пристрою виконувати в потрібні моменти необхідні дії (мал. 8).
Пристрій керування ініціює роботу пристрою введення, даючи йому команду на виконання операції введення інформації в запам'ятовуючий пристрій ЕОМ.
Рис. 8. Класична структура ЕОМ:
АЛП - арифметично-логічний пристрій; ЗП - запам'ятовуючий пристрій; ПК - пристрій керування; Пвв - пристрій введення; Пвив - пристрій виведення
Воно, у свою чергу, вказує, з якого місця ЗП необхідно передати інформацію в АЛП, яку операцію над цією інформацією повинен виконати АЛП, у яке місце ЗП записати результат операції. Воно також ініціює роботу пристрою виведення для виводу результату з ЗП і виконує ряд інших функцій.
ЗП ЕОМ представлений декількома рівнями. Вже в перших ЕОМ класичній (називаної ще фон-Нейманівською - по імені американського ученого фон-Неймана ) структури виділялися два рівні запам'ятовуючих пристроїв: внутрішній ЗП і зовнішній ЗП. Зовнішній ЗП служить сховищем всієї інформації, необхідної для роботи комп'ютера. Внутрішній ЗП містить інформацію, оброблювану вньому в даний момент часу. У сучасних моделях ієрархія пам'яті представлена ще великою кількістю рівнів.
Центральні пристрої (АЛП й ПВ) об'єднані в єдиний блок, називаний центральним процесором (ЦП).
Структурно сучасний ПК складається з двох основних частин: центральної і периферійної. До центральної частини звичайно відносять: ЦП і внутрішню пам'ять.
Центральним процесором називається пристрій, безпосередньо здійснюючий процес обробки даних і програмне керування цим процесом. До складу ЦП входять АЛП, ПВ, іноді власна пам'ять процесора. Як правило, ЦП у сучасних комп'ютерах реалізований у вигляді великої інтегральної схеми і називається мікропроцесором.
ЦП взаємодіє з внутрішнім ЗП, називаним оперативним запам'ятовуючим пристроєм (ОЗП) чи оперативною пам'яттю (ОП). ОП призначена для прийому, збереження і видачі інформації (чисел, символів, команд, констант), тобто
Loading...

 
 

Цікаве