1. Показать развитие и классификацию однопроцессорных архитектур Архитектура общая функциональная и структурная организация машины, определяющая методы
Скачать 0.99 Mb.
|
Подсистема памяти имеет иерархическую структуру: - сверхоперативный уровень (локальная память процессора, кэш-память первого и второго уровня); - оперативный уровень (оперативная память, дисковый кэш); - внешний уровень (внешние ЗУ на дисках, лентах и т.д.). Эффективные методы повышения производительности ЭВМ: увеличение количества регистров общего назначения процессора, использование многоуровневой кэш-памяти, увеличение объема и пропускной способности оперативной памяти, буферизация передачи информации между ОП и внешней памятью. Подсистема ввода-вывода. В состав входит набор специализированных устройств, между которыми распределены функции ввода-вывода, что позволяет свести к минимуму потери производительности системы при операциях ввода-вывода. Основные направления развития: совершенствование системных контроллеров и контроллеров ввода-вывода, увеличение частоты и пропускной способности интерфейсов, совершенствование шинной архитектуры. Подсистема управления и обслуживания - совокупность аппаратно-программных средств, предназначенных для обеспечения максимальной производительности, заданной надежности, ремонтопригодности, удобства настройки и эксплуатации. Обеспечивает проблемную ориентацию и заданное время наработки на отказ, подготовку и накопление статистических сведений о загрузке и прохождении вычислительного процесса, выполняет функции «интеллектуального» интерфейса с различными категориями обслуживающего персонала, осуществляет инициализацию, тестирование и отладку. Позволяет поднять на качественно новый уровень эксплуатацию современных ЭВМ. 29. Типы данных IA-32 Основными типами данных являются: байт, слово, двойное слово, квадрослово и 128-разрядное слово. Каждый тип данных может начинаться с любого адреса. На базе основных типов данных строятся все остальные типы, распознаваемые командами процессора. Целочисленные данные - Четыре формата данных (байт, слово, двойное слово, квадрослово) с фиксированной точкой могут быть как со знаком, так и без знака. Под знак отводится старший бит формата данных. Представление таких данных и выполнение операций в арифметико-логическом устройстве производится в дополнительном коде. Данные в формате с плавающей точкой - включает три поля: Знак , Порядок и Мантисса. Поле мантиссы содержит значащие биты числа, а поле порядка содержит степень 2 и определяет масштабирующий множитель для мантиссы. Поддерживаются блоком обработки чисел с плавающей точкой. Двоично-десятичные данные Строка - представляет собой непрерывную последовательность бит, байт, слов или двойных слов. Строка бит может быть длиной до 1 Гбита, а длина остальных строк может составлять от 1 байта до 4 Гбайтов. Поддерживается ALU. Символьные данные - Поддерживаются строки символов в коде ASCII и арифметические операции (сложение, умножение) над ними. Поддержка осуществляется блоком ALU. Указатель - содержит величину, которая определяет адрес фрагмента данных. Поддерживается два типа указателей(дальний, ближний).       30. Типы данных MMX технологии Целочисленные данные могут быть как со знаком, так и без знака. Упакованные 8 байт(0-63) Упакованные 4 слова(0-63) Упакованные 2 двойных слова 64-разрядное слово  31. Данные SSE технологии SSE:128-разрядный формат упакованных данных с плавающей точкой одинарной точности. Упакованные 4 числа с плавающей точкой 1-й точности (0-127) SSE2: 128-разрядный формат упакованных данных с плавающей точкой с двойной точностью. Упакованные 2 числа с плавающей точкой 2-й точности(0-127) 4 формата упакованных в 128 бит целочисленных данных, которые могут быть как со знаком, так и без знака: - Упакованные 16 байт - Упакованные 8 слов - Упакованные 4 двойных слова - Упакованные 2 64-х разрядных слова - 128-разрядное слово    32. Типы данных IA-64 поддерживается 6 типов данных, в том числе три формата, используемых ранее (одинарная точность, двойная точность, расширенная точность), 82-разрядный формат FR(с плавающей запятой) и 64-разрядные целые – со знаком и без знака. FR: 0-63 – Мантисса; Порядок – 17 разрядов; знак – 1 разряд  33. Теги и дескрипторы Одним из эффективных средств совершенствования архитектуры ЭВМ является теговая организация памяти, при которой каждое хранящееся в памяти или регистре слово снабжается указателем – тегом. Определяет тип данных, формат данных и др. Формируются компилятором. В интеловских процессорах теговая организация используется в кэш-памяти и блоках обработки чисел с плавающей запятой. Дескриптор содержит сведения о размере массива данных, его местоположении, адресе начала массива, типе данных, режиме защиты данных и др. Содержит адрес начала массива данных, длину массива, индекс, группу указателей. Использование дескрипторов подразумевает, что обращение к информации в памяти производится через дескрипторы, которые можно рассматривать как дальнейшее развитие аппарата косвенной адресации. Адресация информации в памяти может осуществляться с помощью цепочки дескрипторов, при этом реализуется многоступенчатая косвенная адресация. Более того, сложные многомерные массивы данных эффективно описываются древовидными структурами дескрипторов.  34. Абсолютные способы формирования исполнительного адреса Прямая адресация При этом способе адресации обращение за операндом в РП или ОП производится по адресному коду в поле команды (кратность обращения к памяти = 1), т. е. исполнительный адрес операнда совпадает с адресным кодом команды. Обеспечивая простоту программирования, этот метод имеет существенный недостаток. Для адресации к ячейкам памяти большой емкости требуется «длинное» адресное поле в команде. Прямая адресация используется широко в сочетании с другими способами адресации. В частности, вся адресация к «малой» регистровой памяти ведется только с помощью прямой адресации  Непосредственная адресация При этом способе операнд располагается в адресном поле команды. Обращение к регистровой памяти или ОП за операндом не производится (кратность обращения к памяти = 0), он выбирается вместе с командой. Таким образом, уменьшается время выполнения операции, сокращается объем памяти. Непосредственная адресация удобна для задания констант, длина которых меньше или равна длине адресного поля команды. 35. Косвенная адресация операндов При этом способе адресный код команды указывает адрес ячейки (регистра) памяти, в которой находится не сам операнд, а лишь адрес операнда, называемый указателем операнда. Адрес указателя, задаваемый программой, остается неизменным, а косвенный адрес может изменяться в процессе выполнения программы. Косвенная адресация таким образом обеспечивает переадресацию данных, т. е. упрощает обработку массивов и списковых структур данных, упрощает передачу параметров подпрограммам, но не обеспечивает перемещаемость программ в памяти. Косвенная адресация широко используется в ЭВМ, имеющих короткое машинное слово, для преодоления ограничений короткого формата. В этом случае первый указатель должен располагаться в регистровой памяти.  36. Реализация адресации операндов «базирование способом суммирования» В команде адресный код АК разделяется на две составляющие: АБ – адрес регистра регистровой памяти, в котором хранится база Б, C – код смещения относительно базового адреса. Максимальная адресуемая емкость ОП определяется разрядностью регистровой памяти. С помощью метода относительной адресации удается получить перемещаемый программный модуль, который одинаково выполняется процессором независимо от адресов, в которых он расположен. При входе в модуль начальный адрес программного модуля (база) загружается в базовый регистр. Все остальные адреса программного модуля формируются через смещение относительно начального адреса модуля. Таким образом, одна и та же программа может работать с данными, расположенными в любой области памяти, без перемещения данных и без изменения текста программы только за счет изменения содержания всего одного базового регистра.  37. Реализация адресации операндов «базирование способом совмещения» составляющих исполнительного адреса (конкатенации) Для увеличения емкости адресной ОП без увеличения длины адресного поля команды можно использовать для формирования исполнительного адреса совмещение кодов базы и смещения. При совмещении кодов базы и смещения разрядность исполнительного адреса = разрядность базы + разрядность смещения.  38. Реализация индексной адресации операндов Для работы программ с массивами, требующими однотипных операций над элементами массива, удобно использовать индексную адресацию. В этом случае адрес i-го операнда в массиве определяется как сумма начального адреса массива (задаваемого полем смещения С) и индекса И, записанного в одном из регистров регистровой памяти, называемом теперь индексным регистром. Адрес индексного регистра задается в команде полем адреса индекса – АИН (аналогично АБ). Исполнительный адрес ОП = Адрес базы + адрес индекса + адрес смещения.  40. Развитие CISC-системы команд x86 (по годам)
41. Новые возможности процессора с введением SSE2 и SSE3 SSE2 значительно расширяет возможности обработки нескольких операндов по принципу SIMD. Используется 144 новых команды, обеспечивающих одновременное выполнение операций над несколькими операндами, которые располагаются в памяти и в 128-разрядных регистрах ХММ. В регистрах могут храниться и одновременно обрабатываться два числа с плавающей запятой в формате двойной точности (64 разряда) или 4 числа в формате одинарной точности (32 разряда), любые целочисленные типы данных, способные разместиться в 128-разрядных регистрах. Команды SSE2 существенно повышают эффективность процессора при реализации трехмерной графики и Интернет - приложений, обеспечение сжатия и кодирования аудио- и видеоданных и в ряде других приложений. SSE3 включает 5 новых операций с комплексными числами, 5 потоковых операций над числами с плавающей запятой, 2 команды для синхронизации потоков и одну специальную инструкцию для применения при кодировании видео. 42. Расширения AES-NI и AVX AES-NI – набор из 6 новых SIMD-инструкций, ускоряющий процесс шифрования и дешифрования информации по стандарту AES. Стандарт AES является стандартом шифрования США, принятым в 2000-ом году. Он специфицирует алгоритм Rijndael, который представляет собой симметричный блочный шифр, работающий с блоками длиной 128 бит, и использует ключи длиной 128, 192 и 256 бит. |
Похожие:
 | 1. Показать развитие и классификацию однопроцессорных архитектур. 2 В чем суть матричного и векторно-конвейерного способов организации simd-архитектуры? 5 | | Книга фгуп «Санкт-Петербургское окб «Электроавтоматика» Рассматриваются основные принципы построения перспективных бортовых цифровых вычислительных систем в авиационном приборостроении.... |
| Сто алтгту 14. 62 2433. 2012 Приложение в силлабус (памятка) Тема Общая теория управления. Функции и методы менеджмента. Основные понятия менеджмента. Развитие и становление менеджмента. Развитие... |  | Конспект урока биологии 10 класс Учитель: Полиектова Е. Ф. Тема:... Оборудование: компьютер, макет челюсти, плакаты «Строение зуба», «Развитие кариеса». Зеркала (индивидуальные), карточки для практических... |
| Темы рефератов по ферментологии Строение и роль простых ферментов. Активный центр как структурная и функциональная часть фермента | | Экзаменационные вопросы Морфологическая и функциональная характеристика сменного прикуса ... |
| Пояснительная записка к курсовой работе на тему: “Цифровой диктофон” ... | | Методы и средства программирования софт-архитектур для реконфигурируемых вычислительных систем Специальность 05. 13. 11 Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей |
| Государственный образовательный стандарт высшего профессионального... Общая характеристика направления подготовки “Технологические машины и оборудование” | | План-конспект урока Тема : Машиноведение. История швейной машины Цель урока: научить учащихся читать и выполнять эскиз, технический рисунок, чертёж, показать правила построения чертежей. Практический... |
| I этап теоретическое задание 1 Цель и содержание Методы обследования и функциональная диагностика в терапии (73 вопроса) | | Марий эл республикын туризм шотышто комитетше Методы обследования и функциональная диагностика в терапии (73 вопроса) |
| И. А. Демидова Московская городская онкологическая больница №62 Методы обследования и функциональная диагностика в терапии (73 вопроса) | | Стандарт медицинской помощи больным рассеянным склерозом Методы обследования и функциональная диагностика в терапии (73 вопроса) |
| Рабочая программа дисциплины «Общая и неорганическая химия» «Общая и неорганическая химия» по направлению 240800 – "Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии... | | Программа вступительного экзамена для поступающих в магистратуру... Поступающий в магистратуру по направлению 551800 «Технологические машины и оборудование» должен показать владение знаниями пакета... |
