Учебное пособие. СПб.: СПбГПУ, 2012.- 367 с.
В учебном пособии представлен материал лекций, которые читаются по
дисциплине «ЭВМ и периферийные устройства» на кафедре
информационных и управляющих систем СПбГПУ. В первой части «Основы
организации ЭВМ» рассмотрены вопросы, связанные с базовой
организацией ЭВМ, а также ее программирования на языке Ассемблера.
Представлены задания к лабораторным работам, которые проводятся на
персональных компьютерах Pentium с использованием языков
программирования Ассемблер и С++.
Учебное пособие предназначено для студентов, изучающих дисциплины
«Архитектура ЭВМ», «ЭВМ и периферийные устройства» по
специальностям 231000 Программная инженерия, 230100 Информатика и
вычислительная техника.
Оглавление
Базовая организация ЭВМ
Многоуровневая организация и эволюция ЭВМ
Архитектурные принципы Фон-Неймана
Магистральная вычислительная структура
Процессор. Основные компоненты и их назначение
Программная модель процессора Pentium
Оперативная память (общая характеристика
Типовая структура машинной команды в пространстве и во времени. Формат и конвейер команд Виды данных, их кодирование, команды
Числа и системы счисления
Представление и команды над целыми числами
Форматы чисел плавающей запятой, команды
Кодирование символов
Графические данные, их представление и кодирование Процессор
Процессор – аппаратный уровень. Операционные устройства
Устройство управления. Микропрограммный автомат
Архитектуры систем команд
Ассемблер и система команд процессора на примере процессора Pentium
Способы адресации
Управление вычислительным процессом
Кодирование команд в процессоре х86 Память. Нижний уровнь
Методы доступа
Иерархия запоминающих устройств
Основная память. ОЗУ
Микросхемы памяти
Регенерация памяти
Обнаружение и исправление ошибок
Флэш-память
Кэш-память
Многоуровневая кэш-память и пакетный режим передачи данных Память. Верхний уровень
Динамическое распределение памяти
Виртуальная память
Общие принципы защиты памяти
Мультизадачность
Дисковые массивы и уровни RAID
Организация памяти в процессорах Pentium
Трансляция адреса в реальном режиме
Трансляция адреса в защищенном режиме
Страничный механизм
Защита в процессоре Pentium
Аппаратная поддержка мультизадачности
Прерывания в защищенном режиме
Системные регистры процессоров Pentium Ввод-вывод
Подключение периферийных устройств к ЭВМ
Синхронизация выполнения программы с внешними процессами
Прерывания
Реализация механизма прерывания в процессорах Pentium
Аппаратная поддержка отладки
Прямой доступ к памяти
Шины. PCI. PCI Express
Процесс загрузки компьютера Лабораторные работы
Введение в низкоуровневое программирование. Встроенный отладчик IDE. Встроенный Ассемблер. TurboDebugger
Система команд процессора ХХ86, ее связь с кодами команд
Способы адресации и сегментная организация памяти
Подпрограммы и передача параметров
Подпрограммы, программные прерывания и особые случаи
FPU. Кодирование чисел с плавающей запятой. Особые численные значения. Особые случаи
Обмен ЭВМ с клавиатурой
Мультизадачность Список контрольных вопросов
Рекомендуемая литература
Многоуровневая организация и эволюция ЭВМ
Архитектурные принципы Фон-Неймана
Магистральная вычислительная структура
Процессор. Основные компоненты и их назначение
Программная модель процессора Pentium
Оперативная память (общая характеристика
Типовая структура машинной команды в пространстве и во времени. Формат и конвейер команд Виды данных, их кодирование, команды
Числа и системы счисления
Представление и команды над целыми числами
Форматы чисел плавающей запятой, команды
Кодирование символов
Графические данные, их представление и кодирование Процессор
Процессор – аппаратный уровень. Операционные устройства
Устройство управления. Микропрограммный автомат
Архитектуры систем команд
Ассемблер и система команд процессора на примере процессора Pentium
Способы адресации
Управление вычислительным процессом
Кодирование команд в процессоре х86 Память. Нижний уровнь
Методы доступа
Иерархия запоминающих устройств
Основная память. ОЗУ
Микросхемы памяти
Регенерация памяти
Обнаружение и исправление ошибок
Флэш-память
Кэш-память
Многоуровневая кэш-память и пакетный режим передачи данных Память. Верхний уровень
Динамическое распределение памяти
Виртуальная память
Общие принципы защиты памяти
Мультизадачность
Дисковые массивы и уровни RAID
Организация памяти в процессорах Pentium
Трансляция адреса в реальном режиме
Трансляция адреса в защищенном режиме
Страничный механизм
Защита в процессоре Pentium
Аппаратная поддержка мультизадачности
Прерывания в защищенном режиме
Системные регистры процессоров Pentium Ввод-вывод
Подключение периферийных устройств к ЭВМ
Синхронизация выполнения программы с внешними процессами
Прерывания
Реализация механизма прерывания в процессорах Pentium
Аппаратная поддержка отладки
Прямой доступ к памяти
Шины. PCI. PCI Express
Процесс загрузки компьютера Лабораторные работы
Введение в низкоуровневое программирование. Встроенный отладчик IDE. Встроенный Ассемблер. TurboDebugger
Система команд процессора ХХ86, ее связь с кодами команд
Способы адресации и сегментная организация памяти
Подпрограммы и передача параметров
Подпрограммы, программные прерывания и особые случаи
FPU. Кодирование чисел с плавающей запятой. Особые численные значения. Особые случаи
Обмен ЭВМ с клавиатурой
Мультизадачность Список контрольных вопросов
Рекомендуемая литература