Проаналізуйте схему використання кеш – пам’яті

39)Надати основні типи оперативної пам’яті та поясніть їх

40)Поясніть роботу кеш – пам’яті з наборним асоціативним відображенням

.41) Обґрунтуйте поняття віртуальної пам’яті. 42)Обґрунтуйте поняття системної шини комп’ютера. 43)Поясніть організацію стека. 44)Проаналізуйте мікропроцесорну пам’ять (регістри МП). 45) Назвіть та поясніть рівні кеш – пам’яті сучасних ЕОМ. 46) Поясніть роботу асоціативної кеш – пам’яті. 47)Поясніть поняття регістр прапорів мікропроцесора. 48)Обґрунтуйте поняття системної шини комп’ютера. 49)Поясніть роботу кеш – пам’яті з наборним асоціативним відображенням. 50)Поясніть роботу асоціативної кеш – пам’яті. 51)Надайте поняття мікропроцесора. Вкажіть його основні функції та характеристики. 52)Навести основні компоненти накопичувачів на жорстких дисках. 53)Регістр Eflags. Види призначення. 54)Поняття кеш-пам’ять. Види кеш- пам’яті.

1. Проведите анализ понятий архитектуры и структуры ЭВМ Архитектура ЭВМ –совокупность основных устройств, узлов и блоков ЭВМ, а также структура основных управляющих и информационных связей между ними, обеспечивающая выполнение заданных функций. Большинство современных ЭВМ функционируют на основе принципов: 1)Принцип двоичного кодирования 2)Принцип программного управления..3) Принцип однородности памяти. 4) Принцип адресности. ЭВМ состоит из основных блоков устройства ввода/вывода информации; 2) памяти ЭВМ; 3) процессора, включающего устройство управления (УУ) и арифметико-логическое устройство (АЛУ). Память ЭВМ состоит из двух видов памяти: внутренняя (оперативная) и внешняя (долговременная) память. Оперативная память – это электронное устройство, которое хранит информацию, пока питается электроэнергией. Внешняя память – это различные магнитные носители (ленты, диски), оптические диски.

2. Объясните принцип микропрограммного управления ЭВМ. Микропрограммирование обеспечило переход к модульному построению ЭВМ. В любом устройстве обработки информации функционально можно выделить операционный автомат и управляющий автомат. На этом уровне структура любой информации выглядит так: Управляющий блок выдает последовательность сигналов, которые обеспечивают выполнение данной команды. Информационные сигналы зависят не только от исходных значений обрабатываемых данных, но и от результатов, получаемых в процессе обработки. Порядок функционирования устройства базируется на следующих положениях:1) Любая машинная команда рассматривается, как некоторое сложное действие, которое состоит из последовательности элементарных действий над словами информации - микроопераций.2) Порядок следования микроопераций зависит не только от значений преобразуемых слов, но также от их информационных сигналов, вырабатываемых операционным автоматом.3) Процесс выполнения машиной команды описывается в виде некоторого алгоритма в терминах микроопераций и логических условий. Описание информационных сигналов - микропрограмма.4) Микропрограмма служит не только для обработки данных, но и обеспечивает управление работой всего устройства в целом - принцип микропрограммного управления.

3. Объясните работу ассоциативной кэш - памяти. Ассоциативность кэш-памяти является непосредственным показателем её логической сегментации: сколько каналов, столько и сегментов. Основополагающим принципом логического сегментирования является тот факт, что в пределах любого отдельно взятого сегмента только одна строка может кэшировать информацию, находящуюся по некоторому адресу в оперативной памяти. Отсюда следует, что если адрес известен, то контроллеру во всём сегменте следует обработать только одну строку. Таким образом, при получении запроса на чтение или запись контроллер опросит нужные строки во всех имеющихся сегментах на предмет наличия (cache hit) или отсутствия (cache miss) информации, соответствующей полученному адресу. Либо все сегменты возвратят сигнал отсутствия, либо за исключением одного, ответившего сигналом наличия. В случае положительного отзыва контроллеру нет необходимости проводить какой-либо дальнейший анализ, достаточно просто довести операцию до конца

4. Дайте определение системы исчисления. Виды систем исчисления СИСТЕМА СЧИСЛЕНИЯ - совокупность приемов и правил для записи чисел. Коэффициенты - знаки (цифры), используемые для записи чисел.Наиболее известна десятичная система счисления, в которой для записи чисел используются цифры 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9.Способов записи чисел цифровыми знаками существует бесчисленное множество. Любая предназначенная для практического применения система счисления должна обеспечивать:возможность представления любого числа в рассматриваемом диапазоне величин;единственность представления (каждой комбинации символов должна соответствовать одна и только одна величина);простоту оперирования числами.СВОЙСТВА СИСТЕМ СЧИСЛЕНИЯВсе системы представления чисел делят на позиционные и непозиционные.Непозиционная система счисления - система, для которой значение символа не зависит от его положения в числе. Непозиционные система счисления в настоящее время используются редко, в основном для целей нумерации.

5. Проанализируйте типичную структуру ЭВМ. В типовой состав ЭВМ входят: арифметическо-логическое устройство (АЛУ);устройство управления (УУ), вместе с АЛУ составляющие процессор ЭВМ;внутренняя память (ВнП), включающая:оперативное запоминающее устройство (ОЗУ);сверхоперативное запоминающее устройство (СОЗУ);постоянное запоминающее устройство (ПЗУ);внешняя память или внешние запоминающие устройства (ВЗУ), вместе с ВнП составляющие память ЭВМ;устройство ввода информации (УВВ);устройство вывода информации (УВыВ);устройство обмена (УО).Устройства ЭВМ соединяются между собой каналами связи, по которым передаются потоки информации, подлежащей обработке, и сигналы управления.Арифметическо-логическое устройство (АЛУ) представляет собой функциональную часть процессора и предназначено для выполнения арифметических и логических операций над данными. Устройство управления обеспечивает взаимодействие всех составных частей ЭВМ в процессе решения задач в соответствии с заранее составленной программой ее решения, введенной в ОЗУ. Память ЭВМ служит для хранения исходных данных, программы, промежуточных и окончательных результатов вычислений. Внешняя память или ВЗУ служит для хранения больших объемов информации, подлежащей обработке на ЭВМ - данные и программы, непосредственно не участвующие в текущем цикле вычислений.

6. Обоснуйте определение основной памяти.Память ЭВМ- совокупность технических устройств и процессов, обеспечивающих запись, хранение и воспроизведение информации в ЭВМ(электронная вычислительная машина). Память — основная часть любой вычислительной системы или отдельной вычислительной машины, она реализуется аппаратурно — в виде комплекса взаимосвязанных запоминающих устройств (ЗУ) — и программными средствами. Максимальное количество информации, которое может храниться в П. ЭВМВ иерархию П. ЭВМ(электронная вычислительная машина) обычно входят: внешняя память очень большой ёмкости (сотни миллионов слов), в которой массивы информации хранятся на магнитных лентах; ещё одна ступень внешней памяти, меньшей ёмкости и более высокого быстродействия, — на магнитных барабанах и магнитных дисках; Распределением П. ЭВМ(электронная вычислительная машина) называется процесс размещения информации (блоков данных или команд) в ЗУ различных уровней для наиболее эффективного использования всей ёмкости П. ЭВМ(электронная вычислительная машина), рациональной организации вычислительного процесса и сокращения времени решения задачи.

7. Привести основные элементы алгебры логики. Логическая операция состоит в преобразовании по определенным правилам входных цифровых сигналов в выходные. Математически цифровые сигналы обозначают поразрядно символами, например x ₁, x ₂, x ₃, x ₄. Их называют переменными. Каждая переменная может принимать значение "0" или "1". Результат логической операции часто обозначают F или Q. Он также может иметь значение "0" или "1". Математическим аппаратом логики является алгебра Буля. В булевой алгебре над переменными "0" или "1" могут выполняться три основных действия: логическое сложение, логическое умножение и логическое отрицание. ДИЗЪЮНКЦИЯ Дизъюнкцией называют операцию логического ИЛИ. Она принимает значение истинности тогда, когда хотя бы одно из высказываний истинно (или А, или Б). Записывается это так: A∨Б, A+Б или A||Б. (логическое сложение)Обозначается X=AvB;КОНЪЮНКЦИЯ Конъюнкция аналогична умножению в арифметике. Иногда так и говорят – логическое умножение.

8. Определение системной платы и ее состав.Материнская (системная, главная) плата является центральной частью любого компьютера. На материнской плате размещаются в общем случае центральный процессор, сопроцессор, контроллеры, обеспечивающие связь центрального процессора с периферийными устройствами, оперативная память (RAM), кэш-память, элемент ROM-BIOS (базовой системы ввода/вывода), аккумуляторная батарея, кварцевый генератор тактовой частоты и слоты (разъемы) для подключения других устройств.Общая производительность материнской платы определяется не только тактовой частотой, но и количеством (разрядностью) данных, обрабатываемых в единицу времени центральным процессором, а также разрядностью шины обмена данных между различными устройствами материнской платы. По функциональному назначению шины делятся на: шину данных; адресную шину;шину управления. По шине данных происходит обмен данными между центральным процессором, картами расширения и памятью. По адресной шине происходит адресация ячеек памяти, в которые производится запись данных. По шине управления или системной шине происходит передача управляющих сигналов между центральным процессором и периферией. На материнской плате системная шина заканчивается слотами для установки других устройств.