Центральный процессор выполняет следующие функции. 2 какие функции в компьютере выполняет процессор
Функции процессора.
Минимальный набор операций, обеспечивающий решение любых задач называется алгоритмически полным. Алгоритмической полнотой обладаю многие системы, например система Поста:y:=0 ,y:=1,y?=0, Булева система:y:=a,y:=ab,y:=ab,y?=0
11.03.01 Лекция 5 Функции процессора
Функции процессора ограничиваются реализацией следующих процедур:
Выборка команды из ОП и операндов, указанных в адресной части команды.
Выполнение операции, заданной кодом операции, что сводится к выполнению: арифметических, логических операций, передачи команд на выполнение средствами ввода/вывода и формировании адреса следующей команды.
Обычно количество операций, реализуемых процессором, составляет от нескольких десятков, до 600-800 операций.
Используется четырехуровневая модель реализации функции:
4 Интерфейс ПП
3 Интерфейс ИС
2 Интерфейс ОС
1 ПАИ
ИПП
ИС
ОС
Аппаратура
ОС– это набор программных средств, обеспечивающих управление устройствами, программами, памятью, программами и так далее.
Обычно ОС реализует от нескольких сотен до нескольких тысяч макрокоманд, каждая их которых реализуется последовательностью команд. Управление командами сводится к поиску программы во внешней памяти, выделением области ОП для размещения программы, передачи сегментов программы в ОП и так далее, в том числе и инициирование программы. Тело ОС хранится во внешней памяти и только наиболее часто используемые программы, (макрооперации) размещаются в ОП. Инструментальная системаобслуживает программирование задач и управляет данными независимо от аппаратурных средств. Всостав инструментальной системывключены трансляторы, системы управления БД, табличная обработка данных. Инструментальная система (ИС) позволяет на основе программирования создавать любую программу, обеспечивающую функции любого должностного лица. Прикладные программы реализуют конечное назначение компьютера, то есть определяют состав и форму представления исходных данных и результатов.
2.Характеристики и классификация компьютера.
Характеристики компьютера.
Основными являются следующие характеристики:
ПАИ и интерфейсы прикладных программ.
Быстродействие и производительность.
Емкость памяти.
Надежность.
Стоимость.
Быстродействие определяется количеством операций, выполняемых за секунду процессором, памятью и так далее.
Производительность компьютеров оценивается временем решения совокупности задач..
Быстродействие и производительность – это характеристики вычислительной мощности компьютера.
Емкость память должна быть достаточна для размещения всей совокупности программ и данных. Память строится по многоуровневой схеме и емкость ОП наиболее существенно влияет на производительность компьютера.
Стоимость компьютера приблизительно составляет 10% от стоимости компьютера.
Надежность компьютера – это характеристика способности выполнять функции в течении заданного времени.
Работоспособность компьютера нарушается из – за отказа оборудования и программных средств.
Стоимость компьютера – это затраты на его приобретение, включающие в себя стоимость аппаратуры, программных средств, затраты на установку компьютера и передачу его в эксплуатацию.
Особенно важной является полная стоимость ПСВ, включающая в себя не только капиталовложения, но и эксплуатационные расходы (они обычно в 3-5 раз превышают капиталовложения).
ПАИ и интерфейсы прикладных программ.
Возможности аппаратурных средств всегда ограничены и их характеризует ПАИ.
Совокупность средств аппаратуры компьютера, влияющих на разработку программ называют архитектурой компьютера.
ОС строится на основе программных средств, обслуживающих периферийные устройства, память и управляющих задач.
ОС интерфейс прикладных программ, то есть системных операторов, используется для выполнения операций.
Все операторы…..
Производительность компьютерного оборудования существенно зависит от интерфейса ПП. Наиболее широко используется интерфейс API(applicationprograminter) – устанавливает интерфейс, который используется для доступа любых ПП к функциям ОС. Один из наиболее известных:API–POSIX, определяющий международный стандарт дляUNIXинтерфейсов.
Интерфейс включает в себя около 1200 макроопераций, реализуемых UNIXОС.
API– независимый от технологии машинный интерфейс, чаще всего называемый интерфейсомMI. Этот интерфейс включает в себя все макрооперации операционной системы компьютераAS/400 (1987 год) работающего по двух ступенчатой системе построения программ:
Генерация шаблонов программ.
Генераций кодов программ.
Компьютер генерирует сначала из исходного текста шаблон программы, который применим при любом ПАИ. Потом транслятор по шаблону генерирует двоичный код программ, ориентированный на ПАИ, при этом и шаблон и двоичный код программы хранятся в памяти одновременно, как и другие программные объекты, называемые отлаживаемой программой. Если изменяется аппаратура, то создается специальный транслятор, который преобразует шаблон программы в новый двоичный код. Основной недостаток прикладных интерфейсов – это отсутствие гибкости.
Быстродействие и производительность компьютера.
Оценка быстродействия и производительности компьютера сложная задача из-за отсутствия общепринятой меры вычислительной работы. Для оценки производительности используется система следующих показателей:
Номинальное быстродействие.
Комплексная производительность.
Системная производительность.
Индекс производительности.
Номинальное быстродействие (НБ) – это количество операций, выполняемых устройством за секунду. Если компьютер состоит из Nустройств, то НБ характеризуется:V=(V1…..VN)
V1…VN- среднее НБ устройств 1…N, входящих в состав компьютера.
Среднее быстродействие устройства вычисляется следующим образом: если устройство выполняет операции 1,…,Gза среднее время1 …G, то быстродействие:Vi=1/(pii) оп/с, гдеp1 …pG- вероятность появления операции в смеси операций, выполняемых устройством.
Процессор обычно используется для коммерческих и научно – технических расчетов (обработка целых чисел и ЧПЗ), поэтому быстродействие процессора принято характеризовать двумя значениями:
Количество миллионов коротких операций, выполняемых за секунду (целочисленная арифметика). MIPS
количество миллионов операций над ЧПЗ, выполняемых за секунду. MFLOPS
НБ процессора, точнее системы «процессор - ОП» зависит от следующих факторов:
От быстродействия элементарной базы «процессор - ОП», то есть от времени переключения сигналов в интегральных схемах, то есть от минимального размера полупроводниковых элементов.
Структурная организация процессора направлена на выполнение обработки потока команд над данными (конвейерная обработка).
Архитектура компьютера, в первую очередь подсистемы команд процессора.
НБ характеризует только потенциальные возможности устройств, но не системную производительность.
Комплексная производительность.
Все устройства связаны с общими для них ресурсами. В этом случае, чтобы оценить влияние структурной организации компьютера на его производительность используются оценки комплексной производительности. Если комплексная производительность какого то устройства равна V0, тоViV0 гдеVi-НБ
Пример зависимости быстродействия процессора V1от интенсивности ввода/вывода2:
V1
2 слов/с
2’2”2
Таким образом комплексная производительность всегда меньше значений, определяемых номинальным быстродействием устройства.
Системная производительность.
СП –это количество вычислительной работы, выполняемой компьютером, работающим под управлением ОС за единицу времени.
studfiles.net
Центральный процессор выполняет следующие функции
1) выполняет арифметические и логические операции
2) управляет процессами передачи данных
3) осуществляет физическое управление устройствами
4) контролирует состояние устройств
5) хранит активные программы и данные
6) осуществляет преобразование переменного тока в постоянный ток низкого напряжения
7) осуществляет передачу данных устройствам компьютера
Основными характеристиками процессора являются
1) модель
2) тактовая частота
3) разрядность
4) разрядность адресной шины
5) объем оперативной памяти
6) скорость обращения к внешним устройствам
Тактовая частота определяет
1) быстродействие процессора
2) объем адресуемой оперативной памяти
3) количество одновременно передаваемых данных
4) размер обрабатываемых данных
Разрядность адресной шины определяет
1) быстродействие процессора
2) объем адресуемой оперативной памяти
3) количество одновременно передаваемых данных
4) размер обрабатываемых данных
Единицей измерения тактовой частоты является
1) Мгц
2) Мбайт
3) Бод
Оперативная память предназначена для
1) хранения активных программ и данных
2) выполнения арифметических и логических операций
3) управления процессами передачи данных
4) физического управления устройствами
5) контроля состояния устройств
6) преобразования переменного тока в постоянный ток низкого напряжения
Числа в оперативной памяти представляются
1) в двоичной форме
2) своими графическими образами
3) количеством бит, равным значению числа
4) двумя бодами
5) в 16 - ричной форме
С помощью одного бита можно представить
1) числа 0 или 1
2) число от 0 до 15
3) один произвольный символ
4) бит не является единицей памяти
Системная шина выполняет следующие функции
1) осуществляет передачу данных устройствам компьютера
2) выполняет арифметические и логические операции
3) управляет процессами передачи данных
4) хранит активные программы и данные
5) осуществляет преобразование переменного тока в постоянный ток низкого напряжения
Монитор компьютера – это
1) устройство вывода алфавитно-цифровой и графической информации
2) устройство ввода графической информации
3) устройство вывода графической информации на бумажные носители
4) устройство ввода - вывода звуковой информации
5) устройство для соединения компьютеров в локальную сеть
Жесткий диск – это
1) устройство хранения данных с произвольным доступом
2) устройство ввода графической информации
3) устройство вывода алфавитно-цифровой и графической информации
4) устройство хранения данных на лазерных дисках с доступом ReadOnly
5) устройство для соединения компьютеров в глобальную сеть
50. Объем жесткого диска современных компьютеров составляет...
1) 1200 - 2000 Мбайт
2) 840 Кбайт - 1 Мбайт
3) 24-48 Мбайт
4) 540 Мбайт - 1300 Мбайт
Сетевая плата – это
1) устройство вывода алфавитно-цифровой и графической информации
2) устройство хранения данных с произвольным доступом
3) устройство для соединения компьютеров в глобальную сеть
4) устройство ввода управляющей информации
Локальная сеть – это
1) совокупность компьютеров, объединенных на основе кабельного соединения
2) совокупность компьютеров, объединенных на основе телефонных каналов связи
3) совокупность компьютеров, объединенных на основе спутниковой связи
Звуковая карта – это
1) устройство ввода - вывода звуковой информации
2) устройство ввода графической информации
3) устройство вывода алфавитно-цифровой и графической информации
4) устройство хранения данных с произвольным доступом
5) устройство вывода графической информации на бумажные носители
2.1.6. Тестовые задания по теме
«Программное обеспечение компьютера»
Программой архиватором называют
1. программу для уменьшения информационного объема (сжатия) файлов
2. транслятор
3. программу резервного копирования файлов
4. интерпретатор
5. систему управления базами данных
Компьютерные вирусы
1. пишутся людьми специально для нанесения ущерба пользователям персональных компьютеров
2. зарождаются при работе неверно написанных программных продуктов
3. являются следствием ошибок в операционной системе
4. возникают в связи со сбоями в работе аппаратных средств компьютера
5. имеют биологическое происхождение
3) Браузеры (например, Microsoft Internet Explorer) являются
1) средством просмотра web-страниц
2) серверами Интернет
3) антивирусными программами
4) трансляторами языка программирования
Web-страница – это
1) документ, в котором хранится информация пользователя
2) документ, в котором хранится информация сервера
3) документ, в котором хранится вся информация по сети
4) сводка меню программных продуктов
Домен – это
1) часть адреса, определяющая адрес компьютера пользователя в сети
2) единица измерения информации
3) название программы, для осуществления связи между компьютерами
4) название устройства, осуществляющего связь между компьютерами
Гипертекст - это
1) структурированный текст, в котором могут осуществляться переходы по выделенным меткам
2) очень большой текст
3) текст, набранный на компьютере
4) текст, в котором используется шрифт большого размера
infopedia.su
Какие функции выполняет ядро процессора?
Компьютер состоит из огромного количества разных деталей, любая из которых делает свои определённые функции. Все вкупе они обеспечивают размеренную работоспособность всей системы в целом. Многие молвят, что важнейшим элементом является микропроцессор, но и он довольно сложен. Говоря о его архитектуре, мы нередко рассматриваем ядро микропроцессора, потому что конкретно оно определяет способности.
Почему стоит рассматривать микропроцессор, как один из важных составляющих, в особенности при сборке? Так как почти во всем конкретно он определяет высококачественные и многофункциональные способности компьютера как такого. Непосвящённому юзеру довольно трудно разобраться во всех качествах, даже после чтения соответственной литературы, а форумы и совсем не дают конкретного ответа, так как они заполнены спорами относительно того, какой бренд лучше — AMD либо Intel. И иногда в этих спорах ядро микропроцессора и его функции и способности не рассматриваются совсем.
Если какие-то моменты, связанные конкретно с эксплуатацией того либо другого микропроцессора, ещё можно выяснить на форумах, то определенные свойства нужно рассматривать самому. Производители всегда предоставляют такую информацию в подробностях, если, естественно, она произнесет о чём-нибудь юзеру.
Свойства микропроцессора
На данный момент на рынке главенствуют многоядерные микропроцессоры. Соответственно, ядро микропроцессора, а поточнее их совокупа, определяют сначала производительность. Основной чертой считается частота работы микропроцессора, т.е. его быстродействие и оперативность.
Продвинутые юзеры знают о способностях разгона микропроцессора, т.е. увеличения его частоты. Фактически у хоть какой модели можно прирастить производительность, но, не у всех она будет действенной. Другими словами, если взять два микропроцессора, работающие приблизительно на схожей частоте, то у их может быть различный разгонный потенциал. Как следует, перспективы и способности отличаются.
Обычно, главным ограничением становится температура ядра микропроцессора, так как при повышении частоты возрастает нагрузка, он начинает греться, а это уже гибельно сказывается на его состоянии. При долговременной работе в таком режиме ядро микропроцессора начнёт разрушаться и выходить из строя, в конце концов, чип просто сгорит.
Вобщем, одной ориентироваться на одну только частоту некорректно — кэш и частота шины также оказывают принципиальное воздействие на способности и итоговые свойства. Микропроцессор повсевременно обрабатывает различную информацию, но она поступает не впрямую, а хранится некое время в кэше — промежном звене меж оперативной памятью и микропроцессором. От скорости работы кэша очень нередко зависит быстродействие системы. Частота шины определяет скорость обмена данными меж микропроцессором и материнской платой.
Количество ядер
Несчастное количество ядер на данный момент интенсивно дискуссируется, так как одни молвят, что чем больше, тем лучше, другие напротив говорят, что лучше не спешить с выбором микропроцессора с огромным количеством ядер.
Более распространённым вариантов являются двуядерные модели. Такие чипы уже начали внедрять даже в мобильные аппараты, так что изумить кого-либо трудно. Появляется вопрос, стоит перебегать на четырёхядерные и поболее микропроцессоры? На данный момент ситуация повторяется как и с внедрением первых многоядерных моделей — прирост производительности на самом деле оказывается не таким огромным. Юзеры не знают, как отключить ядро микропроцессора либо вынудить то либо другое приложение использовать все способности, так как далековато не все приложения оптимизированы под такие модели. При всем этом прирост в стоимости довольно значимый, но время от времени стоит избрать более ординарную, да и резвую и производительную модель, ежели гнаться за количеством ядер.
tipsboard.ru
Дать определение и перечислить основные функции процессора!!!
Процессор обычно представляет собой отдельную микросхему или же часть микросхемы (в случае микроконтроллера) . В прежние годы процессор иногда выполнялся на комплектах из нескольких микросхем, но сейчас от такого подхода уже практически отказались. Микросхема процессора обязательно имеет выводы трех шин: шины адреса, шины данных и шины управления. Иногда некоторые сигналы и шины мультиплексируются, чтобы уменьшить количество выводов микросхемы процессора.Важнейшие характеристики процессора — это количество разрядов его шины данных, количество разрядов его шины адреса и количество управляющих сигналов в шине управления. Разрядность шины данных определяет скорость работы системы. Разрядность шины адреса определяет допустимую сложность системы. Количество линий управления определяет разнообразие режимов обмена и эффективность обмена процессора с другими устройствами системы.Еще один важный сигнал, который имеется в каждом процессоре, — это сигнал начального сброса RESET. При включении питания, при аварийной ситуации или зависании процессора подача этого сигнала приводит к инициализации процессора, заставляет его приступить к выполнению программы начального запуска. Аварийная ситуация может быть вызвана помехами по цепям питания и "земли", сбоями в работе памяти, внешними ионизирующими излучениями и еще множеством причин. В результате процессор может потерять контроль над выполняемой программой и остановиться в каком-то адресе. Для выхода из этого состояния как раз и используется сигнал начального сброса. Этот же вход начального сброса может использоваться для оповещения процессора о том, что напряжение питания стало ниже установленного предела. В таком случае процессор переходит к выполнению программы сохранения важных данных. По сути, этот вход представляет собой особую разновидность радиального прерывания.
Иногда у микросхемы процессора имеется еще один-два входа радиальных прерываний для обработки особых ситуаций (например, для прерывания от внешнего таймера) .
Шина питания современного процессора обычно имеет одно напряжение питания (+5В или +3,3В) и общий провод ("землю"). Первые процессоры нередко требовали нескольких напряжений питания. В некоторых процессорах предусмотрен режим пониженного энергопотребления. Вообще, современные микросхемы процессоров, особенно с высокими тактовыми частотами, потребляют довольно большую мощность. В результате для поддержания нормальной рабочей температуры корпуса на них нередко приходится устанавливать радиаторы, вентиляторы или даже специальные микрохолодильники.
Для подключения процессора к магистрали используются буферные микросхемы, обеспечивающие, если необходимо, демультиплексирование сигналов и электрическое буферирование сигналов магистрали. Иногда протоколы обмена по системной магистрали и по шинам процессора не совпадают между собой, тогда буферные микросхемы еще и согласуют эти протоколы друг с другом. Иногда в микропроцессорной системе используется несколько магистралей (системных и локальных) , тогда для каждой из магистралей применяется свой буферный узел. Такая структура характерна, например, для персональных компьютеров.
Таким образом, основные функции любого процессора следующие:
* выборка (чтение) выполняемых команд;* ввод (чтение) данных# вывод (запись) данных в память или в устройства ввода/вывода;# обработка данных (операндов) , в том числе арифметические операции над ними;# адресация памяти, то есть задание адреса памяти, с которым будет производиться обмен;# обработка прерываний и режима прямого доступа.
otvet.mail.ru
