logo

TechCodeview

Підручник з організації та архітектури комп’ютера

Організація та архітектура комп’ютера використовується для проектування комп’ютерних систем. Вважається, що архітектура комп’ютера – це ті атрибути системи, які є видимими для користувача, як-от методи адресації, набори інструкцій і біти, що використовуються для даних, і мають прямий вплив на логічне виконання програми. Вона абстрактно визначає систему. Таким чином, це стосується того, що робить система.

дата для рядка

У той час як комп’ютерна організація – це спосіб структурування системи, і це робочі одиниці та взаємозв’язки між ними, які досягають архітектурних специфікацій, це реалізація абстрактної моделі, і вона має справу з тим, як реалізувати систему.

У цьому навчальному посібнику з організації та архітектури комп’ютера ви дізнаєтеся про всі поняття від базових до складних, як-от конвеєрність, мікропрограмоване керування, архітектура комп’ютера, дизайн інструкцій і формат.



Зміст

Основні інструкції для комп'ютера:

  1. Просте розуміння комп’ютера
  2. Проблеми комп'ютерного дизайну
  3. Ієрархія рівня комп’ютерної системи
  4. Архітектура та організація комп’ютера
  5. Основні інструкції з комп’ютера
  6. Часова діаграма інструкції MOV у мікропроцесорі
  7. Мова асемблера та мова високого рівня
  8. Режими адресації
  9. Режими адресації на основі пам’яті та на основі регістру
  10. Архітектура фон Неймана
  11. Гарвардська архітектура
  12. Взаємодія програми з обладнанням
  13. Спрощений навчальний комп’ютер (SIC)
  14. Набір інструкцій, що використовується в спрощеному навчальному комп’ютері (SIC)
  15. Набір інструкцій, що використовується в SIC/XE
  16. RISC і CISC
  17. RISC і CISC | Набір 2
  18. Класифікація векторних процесорів
  19. Основні реєстри для виконання інструкцій
  20. Організація центрального процесора на основі єдиного накопичувача
  21. Організація ЦП на основі стека
  22. Організація CPU на основі загального реєстру
  23. Інструкції з передачі даних у мікроконтролері AVR
  24. Арифметичні інструкції в мікроконтролері AVR
  25. Інструкції умовного розгалуження в мікроконтролері AVR
  26. Інструкції CALL і стек у мікроконтролері AVR
  27. Інструкції з розгалуження мікроконтролера AVR
  28. Логічні інструкції в мікроконтролері AVR
  29. Інструкції щодо маніпулювання даними
  30. Інструкція з керування машиною
  31. Архітектура дуже довгих інструкцій (VLIW).

Дизайн і формат інструкції:

  1. Різні цикли інструкцій
  2. Основні реєстри для виконання інструкцій
  3. Машинні інструкції
  4. Формати інструкцій (нульова, одна, дві та три адресні інструкції)
  5. 2-адресна інструкція та 1-адресна інструкція
  6. 3-адресна інструкція та 0-адресна інструкція
  7. 3-адресна інструкція та 2-адресна інструкція
  8. Зареєструйте вміст і позначте статус після інструкцій
  9. Налагодження програми машинного рівня
  10. Векторний формат інструкцій
  11. Векторні типи інструкцій
  12. Передбачення розгалужень у Pentium
  13. Розмір слова інструкції
  14. >> Розв'язування задач у форматі інструкцій

Комп'ютерна арифметика:

  1. Комп'ютерна арифметика | ALU та шлях даних
  2. Комп'ютерна арифметика | Набір 1
  3. Комп'ютерна арифметика | Набір 2
  4. Різниця між доповненням до 1 і доповненням до 2
  5. Відновлення алгоритму ділення для беззнакового цілого числа
  6. Невідновлюване ділення для цілого числа без знаку
  7. Алгоритм Бута
  8. Переповнення в арифметичному додаванні
  9. Як від'ємні числа зберігаються в пам'яті?
  10. Звичайні обчислення проти квантових обчислень

>> Тест із подання чисел

Мікропрограмований контроль:

  1. Мікрооперація
  2. Мікроархітектура та архітектура набору інструкцій
  3. Типи команд управління програмою
  4. Різниця між інструкціями CALL і JUMP
  5. Провідний мікропрограмований блок керування
  6. Реалізація секвенсора мікроінструкцій
  7. Продуктивність комп'ютера
  8. Блок керування та дизайн
  9. Горизонтальний мікропрограмований і вертикальний мікропрограмований блок керування
  10. Порівняння між провідним і мікропрограмованим блоком керування
  11. Організація комп'ютера | Підпрограма та її характеристика

Організація пам'яті:

  1. Знайомство з пам’яттю та одиницями пам’яті
  2. Дизайн ієрархії пам'яті та її характеристики
  3. Різниця між адресованою пам’яттю байтів і пам’яттю адресованою словами
  4. Різниця між одночасним та ієрархічним доступом до пам’яті
  5. Зареєструвати розподіл
  6. Кеш пам'ять
  7. Організація кешу | Набір 1 (введення)
  8. Багаторівнева організація кешу
  9. Локальність і кеш-дружній код
  10. Локальність довідкової та кеш-операції
  11. Закон Амдала та його доказ
  12. Підпрограма, вкладення підпрограм і стекова пам'ять
  13. RAM проти ROM
  14. Яка різниця між CPU Cache та TLB?
  15. Різні типи оперативної пам'яті
  16. Типи пам'яті комп'ютера (RAM і ROM)
  17. Вторинна пам'ять - жорсткий диск
  18. Вступ до твердотільного накопичувача (SSD)
  19. Операції читання та запису в пам'яті
  20. 2D і 2.5D організація пам'яті

Системи введення та виведення:

  1. Пріоритетні переривання | (ПЗ опитування та шлейфове підключення)
  2. Інтерфейс вводу/виводу (режим переривання та DMA)
  3. Прямий доступ до пам'яті за допомогою контролера DMA 8257/8237
  4. Асинхронна синхронізація вводу-виводу
  5. Програмований периферійний інтерфейс 8255
  6. Інтерфейс 8255 з мікропроцесором 8085 для доповнення числа до 1 і 2
  7. 8255 (програмований периферійний інтерфейс)
  8. Мікрокомп'ютерна система
  9. Робота одноплатного мікрокомп'ютера на базі 8085
  10. Інтерфейс 8254 PIT з мікропроцесором 8085
  11. Синхронна передача даних
  12. Процесор введення-виведення
  13. Зв'язок МПУ
  14. Ввід-вивід із відображенням пам'яті та ізольований ввід-вивід
  15. BUS Арбітраж

Конвеєрна розробка:

  1. Паралелізм рівня інструкцій
  2. Виконання, етапи та пропускна здатність
  3. Типи та зупинка
  4. Залежності та небезпека даних

Стандарти номерів IEEE

  1. Числа з плаваючою комою за стандартом IEEE 754

Різне:

  1. мікропроцесор
  2. Мікропроцесор | Операції, ініційовані ззовні
  3. Організація шини мікропроцесора 8085
  4. Покоління комп'ютера
  5. Еволюція Intel x86 і основні функції
  6. Банк пам'яті
  7. Введення в квантові обчислення
  8. Звичайні обчислення проти квантових обчислень
  9. Переосмислення двійкової системи за допомогою квантових комп’ютерів
  10. Таксономія Флінна
  11. Кластери в організації комп'ютера
  12. Паралельна обробка – систолічні масиви
  13. 8259 PIC мікропроцесор
  14. Блок-схема мікропроцесора 8259
  15. Мікропроцесор | 8251 USART
  16. Еволюція мікропроцесорів
  17. Взаємодія людини і комп’ютера протягом століть
  18. Порти комп'ютера
  19. Введення в паралельні обчислення
  20. Апаратна архітектура (паралельні обчислення)
  21. Архітектура комп'ютера | Мультипроцесор і мультикомп'ютер
  22. Часова діаграма INR M

Програми:

  1. Програма для перетворення двійкової системи в десяткову
  2. Програма для перетворення десяткової системи в двійкову
  3. Програма для перетворення десяткового числа у вісімкове
  4. Програма для перетворення вісімкового числа в десяткове
  5. Програма для перетворення шістнадцяткового числа в десяткове

Швидкі посилання:

  • «Вікторини» з організації та архітектури комп’ютера!
  • «Практичні завдання» з організації та архітектури комп’ютера!