Процессор. Микропроцессор. Интегральная технология. Функции центрального процессора. Взаимодействие процессора, памяти и иных устройств компьютера.

Проце́ссор — электронный блок либо интегральная схема (микропроцессор), исполняющая машинные инструкции (код программ), главная часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера.

Микропроце́ссор — процессор(устройство, отвечающее за выполнение арифметических, логических операций и операций управления, записанных вмашинном коде), реализованный в виде одной микросхемы или комплекта из нескольких специализированных микросхем (в отличие от реализации процессора в виде электрической схемы на элементной базе общего назначения или в виде программной модели).

Взаимодействие процессора с памятью и уст-ми ком-ра.

Процессор взаимодействует с оперативной памятью не напрямую, а через специальный контроллер, под-ключенный к системной шине процессора приблизительно так же, как и остальные контроллеры периферийных устройств. Причем механизм обращения к портам ввода/вывода и к ячейкам оперативной памяти с точки зрения процессора практически идентичен. Процессор сначала выставляет на адресную шину требуемый адрес, а в следующем такте уточняет тип запроса: происходит ли обращение к памяти, портам ввода/вывода или подтверждение прерывания. В некотором смысле оперативную память можно рассмат-ривать как совокупность регистров ввода/вывода, каждый из которых хранит некоторое значение.

Интегральная технология вобрала в себя целый ряд продуктивных идей и концепций, реализованных в других образовательных системах. Это и идеология укрупнения дидактических единиц, и основные идеи технологий группового и модульно-рейтингового обучения.

Функции центрального процессора

· обработка данных по заданной программе путем выполнения арифметических и логических операций;

· программное управление работой устройств компьютера.

Кеш и Оперативная память (Видеопамять). Объем оперативной памяти и разрядность адресной шины. Адресация и размещение информации в оперативной памяти компьютера. Постоянная память компьютера и ее назначение.

Кэш и оперативная память.

Кэш — это память с большей скоростью доступа, предназначенная для ускорения обращения к данным, содержащимся постоянно в памяти с меньшей скоростью доступа (далее «основная память»). Кэширование применяется ЦПУ, жёсткими дисками, браузерами, веб-серверами, службами DNS и WINS)

Операти́внаяпа́мять (англ. RandomAccessMemory, RAM, память с произвольным доступом; ОЗУ (оперативное запоминающее устройство); комп. жарг. память, оперативка) — энергозависимая часть системы компьютерной памяти, в которой во время работы компьютера хранится выполняемый машинный код (программы), а также входные, выходные и промежуточные данные, обрабатываемые процессором.

Обмен данными между процессором и оперативной памятью производится:

непосредственно;

через сверхбыструю память 0-го уровня — регистры в АЛУ, либо при наличии аппаратного кэша процессора — через кэш

Адресация и размещение. (1 байт = 8 бит)

* С точки зрения разработчика программного обеспечения оперативная память представляет собой упорядоченную последовательность ячеек — байт, предназначенных для размещения данных, которыми оперирует программа во время своего выполнения.

Упорядоченность означает, что каждый элемент последовательности (каждая ячейка памяти) имеет свой порядковый номер. Этот порядковый номер называют адресом ячейки памяти — адресом байта. Непрерывный диапазон ячеек, доступный для адресации в конкретной операционной системе, называют адресным пространством.

* Современные операционные системы в своём большинстве представлены 32- и 64-разрядными версиями. В 32-разрядных операционных системах для работы с номерами ячеек памяти используются 32-разрядные (4-байтные) типы данных.

* В 64-разрядных операционных системах для работы с номерами ячеек памяти используются 64-разрядные (8-байтные) типы данных.

С каждой ячейкой памяти связано две величины — порядковый номер ячейки, называемый адресом, и данные, которые хранятся в ячейке по этому адресу.

 Объем оперативной памяти и разрядность адресной шины.

* оперативная память или ОЗУ — это составная часть компьютера, необходимая для временного хранения данных, которые в свою очередь необходимы процессору для его работы.

Оперативная память является «посредником» между жестким диском и процессором. Для обеспечения быстродействия в «оперативку» откладываются те процессы и задачи, которые нужны ЦП для обработки в данный момент. Именно этим и занимается оперативная память. Максимальная оперативная память, которую возможно установить на компьютер, будет справляться с этими задачами в разы быстрее.

* На сегодняшний день наиболее популярными модулями являются планки с объемом: 4 Гб и 8 Гб

Рзрядность шины адреса- это число проводников в адресной шине. По этим проводникам от микропроцессора к оперативной памяти передаётся информация для определения ячеек памяти, к которым надо получить доступ. Чем шире шина адреса, тем к большему числу ячеек памяти может адресовываться микропроцессор. Адресное пространство микропроцессора, т.е. наибольший теоретически возможный размер оперативной памяти, доступный для данного микропроцессора, определяется величиной 2n, где n- разрядность адресной шины

 Постоянна память и ее назначение

Устройства ПЗУ хранят информацию постоянно и используются для хранения программ и данных, которые остаются неизменными

Прежде всего в постоянную память записывают программу управления работой самого процессора. В ПЗУ находятся программы управления дисплеем, клавиатурой, внешней памятью, программы запуска и остановки компьютера, программы тестирования устройств.

При отключении питания содержимое ПЗУ не стирается.

ПЗУ находятся:

тестовые программы, проверяющие при каждом включении компьютера правильность работы устройст;

программы управления основными периферийными устройствами (дисководом, монитором, клавиатурой);

программа начальной загрузки, которая осуществляет поиск загрузчика операционной системы на внешнем носителе. Современные BIOS позволяют загружать операционную систему не только с магнитных и оптических дисков, но и с USB флэш-дисков.