Какие шины используются в современных архитектурах ЭВМ (например, в вашей машине)

Компьютерная шина (магистраль передачи данных между отдельными функциональными блоками компьютера) – совокупность сигнальных линий, объединённых по их назначению (данные, адреса, управление), которые имеют определённые электрические характеристики и протоколы передачи информации. Шины отличаются разрядностью, способом передачи сигнала (последовательные или параллельные), пропускной способностью, количеством и типами поддерживаемых устройств, протоколом работы, назначением (внутренняя, интерфейсная). В современных ЭВМ наблюдается тенденция перехода от синхронных параллельных шин к высокочастотным последовательным.

Процессорная шина, шина памяти, специализированная мостовая шина.

19. Что такое шина переднего плана?

FSB (Front Side Bus) — шина переднего плана. Системная шина, соединяющая процессор и оперативную память. Главная шина современного компьютера.

Шина «процессор-память» обеспечивает непосредственную связь между централь­ным процессором (ЦП) вычислительной машины и основной памятью (ОП). Интенсивный трафик между процессором и памятью требует, чтобы полоса пропускания шины, то есть количе­ство информации, проходящей по шине в единицу времени, была наибольшей. Роль этой шины иногда выполняет системная шина (см. ниже), однако в пла­не эффективности значительно выгоднее, если обмен между ЦП и ОП ведется по отдельной шине. К рассматриваемому виду можно отнести также шину, свя­зывающую процессор с кэш-памятью второго уровня, известную как шина зад­него плана — BSB (Back-Side Bus). BSB позволяет вести обмен с большей ско­ростью, чем FSB, и полностью реализовать возможности более скоростной кэш-памяти.

20. Hub – архитектура это?

В серии 800 набора микросхем используется hub-архитектура, в которой компонент North Bridge получил название Memory Controller Hub (MCH), а компонент South Bridge - I/OController Hub (ICH). В результате соединения компонентов посредством шины PCI образуется стандартная конструкция North/South Bridge. В hub-архитектуре соединение компонентов выполняется с помощью выделенного hub-интерфейса, скорость которого вдвое выше скорости шины PCI. hub-архитектура обладает некоторыми определенными преимуществами по отношению к традиционной конструкции North/South Bridge.

· Увеличенная пропускная способность.

· Уменьшенная загрузка PCI.

· Уменьшение монтажной схемы.

Hub-архитектура предусматривает увеличение пропускной способности устройств PCI, что связано с отсутствием компонента South Bridge, передающего поток данных от микросхемы Super I/O и загружающего тем самым шину PCI. Благодаря обходу PCI hub-архитектура позволяет увеличить пропускную способность устройств, непосредственно соединенных с I/O Controller Hub (ранее South Bridge), к которым относятся новые быстродействующие интерфейсы ATA-100 и USB 2.0

21. Что такое пропускная способность шины?

Пропускная способность определяет максимальное количество байтов, передаваемых по шине данных за одну секунду. Чтобы определить пропускную способность шины, частоту шины (то есть частоту, с которой может происходить считывание данных) нужно умножить на количество байтов, передаваемых за один такт. Память SDRAM имеет 64-битную (8-битную) шину данных, поэтому пропускная способность SDRAM-памяти определяется по формуле:

Пропускная способность (Мбайт/с) = Частота шины памяти (мГц) x 8 байт

22. Шина памяти?

Шина памяти предназначена для передачи информации между процессором и основной памятью системы. Эта шина соединена с северным мостом или микросхемой Memory Controller Hub. В зависимости от типа памяти, используемой набором микросхем (а следовательно, и системной платой), шина памяти может работать с различными скоростями. Наилучший вариант, если рабочая частота шины памяти совпадает со скоростью шины процессора.

23. Что такое системные ресурсы?

Системными ресурсами называются коммуникационные каналы, адреса и сигналы, используемые узлами компьютера для обмена данными с помощью шин. Обычно под системными ресурсами подразумевают следующее:

1. каналы запросов прерываний (IRQ). С их помощью устройства могут использовать процессор для обработки возникших в них событий.

2.Каналы прямого доступа к памяти (DMA). Используются для обмена данными между устройством и оперативной памятью без участия процессора. Для реали­зации этой технологии в каждой системной плате есть контроллер DMA, под­держивающий до восьми каналов обмена данными.

3.Адреса портов ввода/вывода. Служат для обмена данными между устройством и про­цессором.

4.Области оперативной памяти, специально выделенные для определенного устройства.

24. Микропроцессор это -?

Микропроцессор — это центральный блок персонального компьютера, предназначенный для управления работой всех остальных блоков и выполнения арифметических и логических операций над информацией.

Микропроцессор выполняет следующие основные функции:

· чтение и дешифрацию команд из основной памяти;

· чтение данных из основной памяти и регистров адаптеров внешних устройств;

· прием и обработку запросов и команд от адаптеров на обслуживание внешних устройств;

· обработку данных и их запись в основную память и регистры адаптеров внешних устройств;

· выработку управляющих сигналов для всех прочих узлов и блоков компьютера.

В состав микропроцессора входят следующие устройства.

1. Арифметико-логическое устройство предназначено для выполнения всех арифметических и логических операций над числовой и символьной информацией.

2. Устройство управления координирует взаимодействие различных частей компьютера.

3. Микропроцессорная память предназначена для кратковременного хранения, записи и выдачи информации, используемой в вычислениях непосредственно в ближайшие такты работы машины.

4. Интерфейсная система микропроцессора предназначена для связи с другими устройствами компьютера. Включает в себя:

· внутренний интерфейс микропроцессора;

· буферные запоминающие регистры;

· схемы управления портами ввода-вывода и системной шиной.

Важнейшими характеристиками микропроцессора являются:

· тактовая частота;

· разрядность процессора;

25. Что включает в свой состав микропроцессорный комплект?

Набор БИС, обеспечивающих построение цифровых устройств, образует микропроцессорный комплект (МПК). Он позволяет совместно со сравнительно небольшим числом микросхем средней и малой степени интеграции создавать миниатюрные вычислительные устройства для разнообразных применений.

Например, микропроцессорный комплект серии КР580 включает в себя: микропроцессорную БИС КР580ВМ80; программируемое устройство ввода-вывода параллельной информации различного формата КР580ВВ55; программируемый блок приоритетного прерывания КР580ВН59; программируемое устройство прямого доступа к памяти КР580ВТ57; интервальный таймер КР580ВИ53; универсальный синхронно-асинхронный программируемый приемопередатчик КР580ВВ51; программируемый контроллер электронно-лучевой трубки КР580ВГ75; программируемый контроллер клавиатуры КР580ВВ79; системный контроллер КР580ВК28; тактовый генератор КР580ВК28; тактовый генератор КР580ГФ24; шинные формирователи КР580ВА86, 87; буферные регистры КР580ИР82, 83.

26. Программно доступные функциональные части МП это? РОН? Регистр признаков (словосостояния)?

Программно-доступными функциональными частями МП являются регистры общего назначения (для хранения операндов и результатов выполнения команд), сегментные (для хранения базовых адресов текущих сегментов памяти), адреса команд и признаков.

РОН микропроцессора Intel 8088 – 8-разрядные, позволяют обращаться к целому слову (два байта) в регистре AX, BX, CX, DX или к отдельным байтам (AH, BH, CH, DH – к старшему байту, AL, BL, CL, DL – к младшему байту). РОН микропроцессора Intel 8086 – только 16-разрядные.

Регистр флагов или слово состояния процессора (PSW) содержит 16 бит, из которых используется только 9 (рис.3).

		15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

Рис.3. Регистр флагов микропроцессоров Intel 8086/88

Флаги условий устанавливаются аппаратурой арифметико-логического устройства микропроцессора по результатам выполнения машинной команды:

· CF – флаг переноса;

· PF – флаг паритета;

· AF – флаг дополнительного переноса;

· ZF –флаг нуля;

· SF – флаг знака;

· OF – флаг переполнения;

Флаги управления влияют на функционирование аппаратуры процессора:

· TF – флаг трассировки;

· DF – флаг направления;

· IF – флаг управления маскируемыми прерываниями (1- процессор реагирует на прерывания, генерируемые внешними устройствами, 0 – не реагирует).

27. Свопирование это?

Свопирование оперативной памяти на диск позволяет работать при ограниченном объеме физической оперативной памяти; для этого содержимое некоторых частей (страниц) оперативной памяти записываются в выделенную область на жестком диске, которая трактуется как дополнительная оперативная память. Это несколько снижает скорость работы, но позволяет организовать работу программ, требующих большего объема ОЗУ, чем фактически имеется в компьютере.

28. Реальный, защищенный и реальный режимы что это такое?