как работает процессор? какие действия происходят. Какую работу выполняет процессор
Что такое процессор? Основные функции процессора.
Современные ЦП, выполняемые в виде отдельных микросхем (чипов) , реализующих все особенности, присущие данного рода устройствам, называют микропроцессорами. С середины 1980-х последние практически вытеснили прочие виды ЦП, вследствие чего термин стал всё чаще и чаще восприниматься как обыкновенный синоним слова «микропроцессор» . Тем не менее, это не так: центральные процессорные устройства некоторых суперкомпьютеров даже сегодня представляют собой сложные комплексы больших (БИС) и сверхбольших (СБИС) интегральных схем.
Изначально термин Центральное процессорное устройство описывал специализированный класс логических машин, предназначенных для выполнения сложных компьютерных программ. Вследствие довольно точного соответствия этого назначения функциям существовавших в то время компьютерных процессоров, он естественным образом был перенесён на сами компьютеры. Начало применения термина и его аббревиатуры по отношению к компьютерным системам было положено в 60-х годах XX века. Устройство, архитектура и реализация процессоров с тех пор неоднократно менялись, однако их основные исполняемые функции остались теми же, что и прежде.
Ранние ЦП создавались в виде уникальных составных частей для уникальных, и даже единственных в своём роде, компьютерных систем. Позднее от дорогостоящего способа разработки процессоров, предназначенных для выполнения одной единственной или нескольких узкоспециализированных программ, производители компьютеров перешли к серийному изготовлению типовых классов многоцелевых процессорных устройств. Тенденция к стандартизации компьютерных комплектующих зародилась в эпоху бурного развития полупроводниковых элементов, мейнфреймов и миникомпьютеров, а с появлением интегральных схем она стала ещё более популярной. Создание микросхем позволило ещё больше увеличить сложность ЦП с одновременным уменьшением их физических размеров. Стандартизация и миниатюризация процессоров привели к глубокому проникновению основанных на них цифровых устройств в повседневную жизнь человека. Современные процессоры можно найти не только в таких высокотехнологичных устройствах, как компьютеры, но и в автомобилях, калькуляторах, мобильных телефонах и даже в детских игрушках. Чаще всего они представлены микроконтроллерами, где помимо вычислительного устройства на кристалле расположены дополнительные компоненты (интерфейсы, порты ввода/вывода, таймеры, и др.) . Современные вычислительные возможности микроконтроллера сравнимы с процессорами персональных ЭВМ десятилетней давности, а чаще даже значительно превосходят их показатели.
otvet.mail.ru
Тест 8 класс
Тест 8 класс
Автор: edu2
Методическая копилка - Информатика и ИКТ
Тесты 8 класс
1. Компьютер – это:
А) устройство для работы с текстами;
Б) электронное вычислительное устройство для обработки чисел;
В) многофункциональное электронное устройство для работы с информацией;
Г) устройство для обработки аналоговых сигналов.
2. Какую работу выполняет процессор в ПК:
А) хранит информацию;
Б) управляет памятью ПК;
В) управляет работой всех устройств ПК;
Г) получает информацию и передает ее на хранение.
3. Память компьютера делится на :
А) наружную и дискеты;
Б) винчестер и внутреннюю;
В) внешнюю и диски;
Г) внешнюю и внутреннюю.
4. Постоянное запоминающее устройство служит для:
А) хранение программ начальной загрузки компьютера;
Б) записи особо ценных прикладных программ;
В) хранения постоянно используемых программ;
Г) постоянного хранения особо ценных документов.
5. Минимально необходимый набор устройств для работы компьютера содержит:
А) принтер, системный блок, клавиатуру, мышь;
Б) системный блок, монитор, клавиатуру, мышь;
В) системный блок, дисководы, мышь;
Г) процессор, винчестер, монитор, мышь.
6. Об оперативной памяти ПК можно сказать:
А) сохраняется при выключении ПК;
Б) очищается при выключении ПК;
В) это память, которая используется для ускорения работы ПК;
Г) участок памяти, где находится операционная система.
7. Верное высказывание:
А) клавиатура-устройство ввода;
Б) принтер-устройство кодирования;
В) сканер-устройство вывода;
Г) монитор-устройство ввода.
8. Какая клавиша включает числовую клавиатуру:
А) SHIFT;
Б) CAPS LOCK;
В) INSERT;
Г) NUM LOCK.
9. ПК не будет функционировать, если отключить:
А) дисковод;
Б) оперативную память;
В) мышь;
Г) принтер.
10. К устройствам ввода относятся:
А) клавиатура, монитор, мышь;
Б) мышь, клавиатура, сканер;
В) принтер, клавиатура, монитор;
Г) процессор, клавиатура, мышь.
11. К устройствам вывода относятся:
А) сканер, монитор, дисковод;
Б) принтер, графопостроитель, монитор;
В) принтер, клавиатура, монитор;
Г) клавиатура, монитор, мышь.
12. Устройство, позволяющее вводить в компьютер изображения, представленные в виде текста, рисунков, фотографий:
А) факс-модем;
Б) сканер;
В) принтер;
13. Мониторы бывают:
А) ЭЛТ,ЖК,УУ;
Б) Матричный, ЭЛТ,УУ;В) ЭЛТ, ЖК, Плазменный.
14. Дисковод-это устройство для:
А) обработки команд исполняемой программы;
Б) чтения или записи данных с внешнего носителя;
В) хранения команд исполняемой программы;
Г) вывода информации на бумагу.
15. Для подключения компьютера к телефонной сети используется:
А) модем;
Б) факс;
В) сканер;
В) принтер.
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
В |
В |
Г |
А |
Б |
А |
А |
Г |
Б |
Б |
Б |
Б |
В |
Б |
А |
sud-nov.ru
Как работает процессор | Двигатель прогресса
May 21, 2015
Центральное процессорное устройство (англ. CPU – central processing unit) – электронный блок на котором выполняются набор машинных инструкций (арифметические и логические вычисления). Изначально этот термин относился к определенным логическим машинам, задачей которых было выполнение сложных компьютерных программ. Со временем, с начала 1960-х годов, определение центральное процессорное устройство было естественным образом перенесено на компьютеры. В настоящее время CPU реализуется в рамках компьютерного процессора (чипа), микропроцессора (интегральная схема) или многоядерного процессора.
История развития процессоров началась после Второй мировой войны. В 1946 году был разработан первый электронный компьютер общего назначения ЭНИАК (англ. ENIAC, Electronic Numerical Integrator and Computer — Электронный числовой интегратор и вычислитель). ENIAC разрабатывался для расчетов артиллерийских таблиц, но впоследствии был перепрофилирован для решения задач широкого спектра. Первоначально результаты работы этого компьютера перепроверяли математики.
Термин CPU, как правило, означает устройство для исполнения программного обеспечения (компьютерной программы). Самые ранние устройства, которые по праву можно называть процессорами, были разработаны с появлением хранимой компьютерной программы.
Летом 1945 года математик Джон фон Нейман распространил «первый проект отчета о EDVAC» (Electronic Discrete Variable Automatic Computer). Проект был реализован в 1949 году командой ученых во главе с Джоном Мокли и Джоном Экертом. Главное отличие от ENIAC было использование двоичной системы, а не десятичной. EDVAC мог выполнить определенное количество инструкций (или операций) различных типов. Важно отметить, что программы, написанные для EDVAC хранились на подключаемом физическом носителе, а не в памяти компьютера. Это выгодно отличало его от ENIAC, для которого требовалось значительное время чтобы перенастроить на выполнение новых задач. Тем не менее EDVAC был не первой электронной вычислительной машиной с хранимыми в оперативной памяти программами реализовавшим архитектуру фон Неймана. Небольшой прототип, созданный в Манчестерском институте и Манчестерский Mark I, выполнили свои первые программы 21 июня 1948 года и 17 июля 1949 года соответственно.
С середины 1950-х годов и до середины 60-х прошел этап усовершенствования процессоров, связанный с применением транзисторов, которые заменили громоздкие, ненадежные и хрупкие вакуумные лампы и электрические реле. Благодаря этому усовершенствованию были построены процессоры более быстрые и более надежные на одной или нескольких печатных платах, содержащих отдельные компоненты.
В 1964 году IBM представила свой новый компьютер архитектуры System/360. Эта архитектура была использована в серии компьютеров, которые могли выполнять те же программы с разной скоростью и производительностью. Это было значимо для того времени, поскольку большинство компьютеров, даже одного производителя, были несовместимы. Чтобы решить эту задачу в IBM использовали понятие прошивки (микрокод), которая используется даже в современных процессорах. Процессоры с архитектурой System/360 были настолько популярны, что доминировали на рынке ЭВМ в течение многих десятилетий.
Компьютеры на основе транзисторов имели ряд преимуществ над своими предшественниками. Помимо повышенной надежности и низкого энергопотребления транзисторы позволяли процессору работать на гораздо больших скоростях из-за меньшего времени переключения транзистора по сравнению с лампой или реле.
В 1970 годы произошел прорыв в технологии создания процессора. Была создана интегральная схема на кристалле которой были расположены основные элементы и блоки процессора. Эта микросхема известна как микропроцессор. В 1971 году фирма Intel выпустила первый коммерчески доступный 4-разрядный микропроцессор Intel 4004. В следующие несколько лет Intel выпустили 8-разрядный Intel 8080 и 16-разрядный 8086. Эти процессоры заложили основы архитектуры микропроцессоров для современных персональных компьютеров. Оптимальным материалом для изготовления микропроцессоров стал кремний.
В то время как за последние шестьдесят лет кардинально изменились сложность, размер, архитектура и общий вид процессора, следует отметить, что основные операции практически не изменились. Почти все общие процессы описаны архитектурой Неймана, законами Мура и др. В настоящее время по-прежнему исследуются новые методы расчета, такие, как квантовые вычисления, использование параллельных вычислений и других методов, которые усовершенствуют классическую модель фон Неймана.
Основная работа большинства процессоров заключается в последовательном выполнении определенных инструкций (вычислений), называемых программой. Есть три шага, которые используют в своей работе практически все процессоры: получение команды (чтение), декодирование и выполнение.
Следующим шагом является фаза декодирования. Центральный процессор получает программный код, как инструкции. Значение числовой инструкции определяется набором команд процессора. Группы чисел в инструкции называется кодом операции, который указывает какие и в каком порядке операции выполнять. После того как процессор нашел программу и получил код он должен определить, что именно программа хочет сделать. Есть сотни различных типов языков программирования. ЦП должен быть в состоянии расшифровать тип языка программирования используемого в коде, так чтобы понять, что делать с программой дальше. По сути декодирование – это перевод команд программы с языка программирования в численные значения. В старых моделях процессоров для декодирования команд использовались аппаратные устройства. Современные ЦПУ используют микропрограмму в качестве переводчика для улучшения связи между языком программирования, который использует код и процессора. Основная работа микропрограммы заключается в том, чтобы прочитать код и переписать его таким образом, что процессор понимал его.
Третий этап – выполнение. В зависимости от архитектуры процессора, исполнение может состоять из одного действия или последовательности действий. Очень часто результаты записываются во внутренний регистр процессора для быстрого исполнения последующими инструкциями. Используя полученную и декодированную информацию процессор может запустить программу. Полученный от микропрограммы декодированный код операции позволяет процессору определить порядок выполнения кода, после чего происходит загрузка всех компонентов установленных полученной командой. Это называется выполнением кода.
Производительность или скорость процессора, помимо многих других факторов, зависит от тактовой частоты (обычно измеряется в Герцах, Гц), а также количество операций за такт. Вместе эти факторы определяют количество операций в секунду, которые может выполнять процессор.
Производительность компьютеров может быть увеличена с помощью многоядерных процессоров, которые представляют собой соединение двух или более отдельных процессоров (ядер) на одной интегральной схеме. В идеале, двухъядерный процессор должен быть в два раза мощнее одноядерного. На практике прирост производительности намного меньше, лишь около 50% из-за несовершенства алгоритмов и программной реализации.
В ближайшем будущем материальная часть процессоров будет изменена. Это неизбежно произойдет поскольку технологический процесс производства процессоров в том виде какими они известны на сегодняшний день достигает физических пределов. В перспективе есть несколько направлений.
- Оптические компьютеры, основанные на оптических или фотонных вычислениях. Вместо традиционных электрических сигналов (движение электронов) обработке подвергаются фотоны (потоки света), произведенные лазерами или светодиодами. С помощью фотонов можно значительно увеличить пропускную способность (количество обработанных сигналов) процессора.
- Квантовые компьютеры основаны на квантовой механике. Разработка этих вычислительных устройств является одной из приоритетных задач современной физики. Полноценно работающий образец пока не собран, разработка связана с множеством сложных экспериментов и теоретических исследований.
- Молекулярные компьютеры вместо традиционных кремниевых технологий используют молекулярную биологию и биохимию. Разработка молекулярных компьютеров является быстро развивающейся междисциплинарной областью. В основе лежит возможность программирования молекул на нужное поведение.
lab-37.com
как работает процессор? какие действия происходят.
Принцип работыДетально изучив устройство, теперь можно рассмотреть принцип работы процессора. Компьютер начинает свою работу после получения определенной команды от пользователя.
Но мало кто знает, что любая команда состоит из двух частей – операционной и операндной:операционная часть команды показывает то, что должен выполнить компьютер,вторая часть команды дает процессору операнды – то, над чем должен поработать процессор.
Некоторые процессоры могут содержать два конвейера, т. е. вычислительных блока. Каждый из них разделяет выполнение команды, данной компьютеру пользователем, на несколько этапов: выработку, декодирование (т. е. дешифровку команды) , выполнение самой команды, обращение к памяти процессора и запоминание полученных результатов. Все эти этапы делаются в кратчайшие сроки. При работе конвейера каждому его этапу отводиться один такт одноименной частоты, поэтому выполнению каждой команды в процессоре отводиться пять тактов.
Кеширование памяти любого процессора увеличивает его работоспособность. Сегодня принято использовать две кеш-памяти, т. к. использование одной приводило к конфликтам при выполнении команд. Это связано с тем, что часто две команды пытались взять информацию из одной кеш-памяти. Раздельное кеширование полностью исключает возникновение подобных ситуаций и дает возможность двум командам быть выполненными одновременно.
Разбираясь, как работает процессор компьютера, стоит учесть и то, что вычислительные процессоры бывают разные: линейные, циклические и разветвляющиеся.Линейные процессоры выполняют команды в зависимости от порядка их записи в оперативной памяти.Циклические и разветвляющие процессоры выполняют команды в зависимости от результатов проверки условий ветвлений.
Важно также знать, как работают шины процессора. Их бывает две, одна, быстрая шина работает с кеш-памятью второго уровня, вторая шина (более медленная) предназначена для работы по обмену информации с другими устройствами.
otvet.mail.ru
Какие функции выполняет ядро процессора?
Компьютеры 12 апреля 2012Компьютер состоит из множества различных деталей, каждая из которых выполняет свои определённые функции. Все вместе они обеспечивают стабильную работоспособность всей системы в целом. Многие говорят, что самым важным элементом является процессор, однако и он достаточно сложен. Говоря о его архитектуре, мы часто рассматриваем ядро процессора, так как именно оно определяет возможности.
Почему стоит рассматривать процессор, как один из важнейших элементов, особенно при сборке? Потому что во многом именно он определяет качественные и функциональные возможности компьютера как такового. Непосвящённому пользователю достаточно сложно разобраться во всех аспектах, даже после прочтения соответствующей литературы, а форумы и вовсе не дают однозначного ответа, потому что они заполнены спорами относительно того, какой бренд лучше - AMD или Intel. И порой в этих спорах ядро процессора и его функции и возможности не рассматриваются вовсе.
Если какие-то моменты, связанные непосредственно с эксплуатацией того или иного процессора, ещё можно узнать на форумах, то конкретные характеристики необходимо рассматривать самому. Производители всегда предоставляют такую информацию в подробностях, если, конечно, она скажет о чём-нибудь пользователю.
Характеристики процессора
Сейчас на рынке главенствуют многоядерные процессоры. Соответственно, ядро процессора, а точнее их совокупность, определяют в первую очередь производительность. Основной характеристикой считается частота работы процессора, т.е. его быстродействие и оперативность.
Продвинутые пользователи знают о возможностях разгона процессора, т.е. повышения его частоты. Практически у любой модели можно увеличить производительность, однако, не у всех она будет эффективной. Другими словами, если взять два процессора, работающие примерно на одинаковой частоте, то у них может быть разный разгонный потенциал. Следовательно, перспективы и возможности отличаются.
Как правило, основным ограничением становится температура ядра процессора, потому что при повышении частоты увеличивается нагрузка, он начинает нагреваться, а это уже губительно сказывается на его состоянии. При длительной работе в таком режиме ядро процессора начнёт разрушаться и выходить из строя, в конце концов, чип просто сгорит.
Впрочем, одной ориентироваться на одну только частоту неправильно - кэш и частота шины также оказывают важное влияние на возможности и итоговые характеристики. Процессор постоянно обрабатывает различную информацию, однако она поступает не напрямую, а хранится некоторое время в кэше - промежуточном звене между оперативной памятью и процессором. От скорости работы кэша очень часто зависит быстродействие системы. Частота шины определяет скорость обмена данными между процессором и материнской платой.
Количество ядер
Пресловутое количество ядер сейчас активно обсуждается, потому что одни говорят, что чем больше, тем лучше, другие наоборот утверждают, что лучше не торопиться с выбором процессора с большим количеством ядер.
Наиболее распространённым вариантов являются двуядерные модели. Такие чипы уже начали внедрять даже в мобильные аппараты, так что удивить кого-то сложно. Возникает вопрос, стоит ли переходить на четырёхядерные и более процессоры? Сейчас ситуация повторяется как и с внедрением первых многоядерных моделей - прирост производительности на деле оказывается не таким большим. Пользователи не знают, как отключить ядро процессора или заставить то или иное приложение использовать все возможности, потому что далеко не все приложения оптимизированы под такие модели. При этом прирост в цене достаточно существенный, но иногда стоит выбрать более простую, но и быструю и производительную модель, нежели гнаться за количеством ядер.
Источник: fb.ru Автомобили Прибор тахометр - что это такое? Какие функции выполняет тахометр?Рассмотрим в небольшой статье основные практические данные об интересном приборе, измеряющем количество оборотов, его применении и эксплуатации.Тахометр: что это такое?Многие технические системы содерж...
Автомобили Как устроен автомобильный мембранный бак (расширительный бачок) и какие функции выполняет?Как ни странно, в интернете можно найти тысячи статей о термостатах и радиаторах, однако мало кто вспоминает о такой немаловажной детали в системе охлаждения, как бак расширительный мембранный. Путь он и имеет визуаль...
Автомобили Какие функции выполняет щиток приборов?Щиток приборов - это важнейший элемент в каждом автомобиле. Им укомплектовываются все машины, начиная от легковых малолитражек и заканчивая громадными тягачами и самосвалами. Объединяет их только одно - функции. А дей...
Автомобили Какую функцию выполняют молдинги на двери автомобиля и из чего они состоят?На сегодняшний день молдинги на двери являются весьма популярным элементом декора. Причём широко применяются они не только многими автовладельцами, но и самими компаниями по производству машин. В данной статье мы расс...
Бизнес Какие функции выполняет менеджер по снабжению?Практически ни одно предприятие - производственное или торговое - не обходится без материальных ресурсов. Они необходимы для бесперебойной работы всей компании, а отвечает за обеспечение их наличия менеджер по снабжен...
Домашний уют Какую функцию выполняют кирпичные столбы для забора?Современным владельцам частных домов трудно представить себе собственные участки без такого элемента, как забор. Эта конструкция выполняет сразу несколько функций – она ограждает территорию от нежелательных гост...
Домашний уют Какую функцию выполняют лотки для столовых приборов?Полный комфорт на кухне появляется только тогда, когда каждый предмет в ней знает своё место. В этой комнате очень важно не только правильно организовать рабочее место, но и обеспечить полную чистоту и порядок всех ра...
Закон Какие функции выполняют апелляционные суды? Как подать апелляцию?Апелляционным судом называется суд второй инстанции, который занимается пересмотром решений районных судов. В результате этого ранее вынесенный вердикт может быть отменен или оставлен без изменений. Если решение все ж...
Здоровье Фермент, расщепляющий белки. Какие функции выполняют белки?В человеческом организме содержание белка в нужных количествах является естественной необходимостью для нормального его функционирования. Данный компонент обеспечивает рост абсолютно всех клеток тела из-за того,...
Здоровье Какую функцию выполняют миндалины? Функция миндалинО том, какую функцию выполняют миндалины, учёные спорят и по сей день. При этом на протяжении последнего столетия понятия об их значимости очень сильно менялись. Ещё не так давно многим учёным миндалины представлялись...
monateka.com
Команды процессора. Принцип работы процессора. Система команд процессора.
Доброго времени суток уважаемый пользователь. На этой страничке мы поговорим на такие темы, как : Команды процессора, Принцип работы процессора, Система команд процессора.
Предположим, что вы — рабочая группа, которой необходимо как можно быстрее решить некоторую задачу. Вы должны работать в помещении 1, а условие задачи, исходные данные и этапы решения находятся в помещении 2, причем выдача необходимой информации происходит достаточно медленно. В помещение 2 может ходить только 1 человек.Ваша работа должна выполняться по следующему плану:
- Человек идет в помещение 2 за порцией данных, необходимых для решения задачи.
- Приносит их в помещение 1.
- Рабочая группа быстро обрабатывает данные и посылает за следующей порцией информации. При этом она бездействует в ее ожидании.
- Человек идете в помещение 2 за следующей порцией информации.
- Приносит их в помещение 1.
- Рабочая группа быстро обрабатывает данные и посылает за следующей порцией информации. При этом она бездействует в ее ожидании.
- И т.д., до тех пор, пока задача не будет решена.
Подумайте и скажите, каким образом можно ускорить этот процесс, если Вы обрабатываете информацию быстрее, чем вам ее вам дают в помещении 2, в результате чего вы теряете много времени.Возникают следующие вопросы:
- Можно ли поручить решение задачи более «умной» рабочей группе, которая решит ее быстрее?
- Можно ли информацию из помещения 2 частично сразу перенести в Помещение 1?
- Можно ли посылать за информацией в помещение 2 не одного человека, а нескольких?
Только что, вы смоделировали процесс ускорения работы процессора. Помещение 1 — это процессор, а помещение 2 — это оперативная память. Главная задача ученых и инженеров — сделать процессоры более производительными.
Достигается это за счет:
- Повышения тактовой частоты (более «умная» рабочая группа). Это самый очевидный путь повышения производительности.
- Повышения разрядности процессора (поручить приносить информацию из помещения 2 более чем одному человеку). Чем выше разрядность процессора ( количество человек), тем больше байтов (больше информации) он может обработать за один такт.
- Кэширования памяти. Процессор по отношению, например, к оперативной памяти является более быстрым устройством, поэтому он вынужден постоянно простаивать, ожидая медленно работающую память. Поэтому, чтобы процессор реже обращался к оперативной памяти, внутри него создают небольшой участок памяти размерим 256 или 512 Кбайт. Эта «сверхоперативная» память получила название кэш. В кэш-память процессор записывает те данные, которые получил из оперативной памяти, и если это данные понадобятся еще раз, он возьмет их из кэш. Таким образом, работа процессора происходит быстрее.
Принцип работы процессора.
Процессор является одним из тех устройств, которые все время должен работать. Процессор ПК не может быть выключен. Даже если на наш взгляд процессор ничего не делает, все равно выполняется какая-то программа.
Процессор работает, по сравнению с другими устройствами компьютера, с наибольшей скоростью. И самыми медленными по сравнению с ним являются внешние устройства, в том числе и человек. Так, например, работая с клавиатурой, человек отправляет в компьютер в среднем один байт в секунду (нажимает на одну клавишу в секунду). Процессор обрабатывает такую и формацию за 0,000001 секунды. А что же делает процессор в остальное время, если он не может выключаться? А в остальное время он может получать сигналы от мыши, от других компьютеров, от гибких и жестких дисков. Он успевает несколько раз в течение секунды подзарядить оперативную память, обслужить внутренние часы компьютера, отдать распоряжение, как правильно отображать информацию на экране, и выполнить множество прочих дел.
Система прерываний процессора.
Каким образом, в таком ритме работы, процессор узнает, откуда приходят данные — от клавиатуры или от мыши, от монитора или от принтера? А может быть от микроволновой печи? И как с такими данными работать?
Для этого используются прерывания, которых существует 256 видов. Прерывания прерывают работу процессора над текущим заданием и направляют его на выполнение другой программы.
Предположим, мы решили подключить к компьютеру микроволновую печь. Выберем для нее какое-нибудь прерывание, не используемое другим устройством, например «103». Когда микроволновая печь захочет обратить на себя внимание процессора, она пошлет к нему сигнал и число 103. Процессор получит число и заглянет в специальную область памяти- вектор прерываний, где найдет адрес руководства по работе с микроволновой печью и начнет работать с этим устройством.
Новые сигналы прерываний могут временно приостановить работу текущей программы, и вернуться к ней по окончании работы с пришедшим прерыванием. Что было бы, если бы процессор работал не со скоростью сотни миллионов байтов в секунду, а в привычном для человека ритме. Как часто получал бы он сигналы?
- Сигналы от клавиатуры он получал бы один раз в десять лет. Обработка слова «компьютер» занимала бы почти 100 лет.
- Данные от мыши — один раз в год. Перемещение указателя мыши из одного угла экрана в другой заняло бы тысячелетие.
- Данные, поступившие по телефонным проводам через модем, — один раз в сутки. Прием и обработка одной страницы текста занимали бы 5-7 лет.
- Данные от гибкого диска — один символ в несколько часов.
- Данные от жесткого или лазерного диска — один байт в час.
Система команд процессора.
Процессор обрабатывает информацию, выполняя определенные команды. Таких команд может быть более тысячи. У каждой команды есть свой код (номер). Например, есть команда 000, 001, 002 и т.д. Коды всех команд процессора записаны в двоичной форме в специальном документе, который называется системой команд процессора.
У каждого процессора своя система команд, поэтому один и тот же код для, разных процессоров может обозначать разные команды. Если же процессоры имеют ограниченную совместимость, то их рассматривают как семейство. Примером семейства процессоров являются все процессоры Intel. Их родоначальником был процессор Intel 8086, на базе которого был сделан первый IBM PC. Процессоры семейства совместимы «сверху вниз», т.е. новый процессор понимает» все команды своих предшественников, но не наоборот.Таблица прерываний AMD Atlon 64 X2:
| DMA 02 | Исключительный | Стандартный контроллер гибких дисков |
| DMA 04 | Исключительный | Контроллер прямого доступа к памяти |
| IRQ 00 | Исключительный | Высокоточный таймер событий |
| IRQ 01 | Исключительный | Стандартная (101/102 клавиши) или клавиатура PS/2 Microsoft Natural |
| IRQ 03 | Общий | Ethernet-контроллер |
| IRQ 04 | Общий | Прочее устройство моста PCI |
| IRQ 06 | Исключительный | Последовательный порт (COM1) |
| IRQ 08 | Исключительный | Стандартный контроллер гибких дисков |
| IRQ 09 | Исключительный | Высокоточный таймер событий |
| IRQ 11 | Общий | Microsoft ACPI-совместимая система |
| IRQ 13 | Общий | SM контроллер шины |
| IRQ 11 | Исключительный | Процессор числовых данных |
| IRQ 17 | Общий | Realtek RTL8139 Family PCI Fast Ethernet NIC |
| IRQ 17 | Общий | NVIDIA GeForce 7600 GT |
| IRQ 18 | Общий | Стандартный OpenHCD USB хост-контроллер |
| IRQ 22 | Общий | Стандартный двухканальный контроллер PCI IDE |
| IRQ 22 | Общий | Стандартный расширенный PCI — USB хост-контроллер |
| IRQ 23 | Общий | Стандартный двухканальный контроллер PCI IDE |
| IRQ 23 | Общий | Стандартный контроллер гибких дисков |
Всю таблицу выписывать нет смысла, так, как она очень обьемная. Посмотреть свою таблицу прерываний вы можите через программу EVEREST, заходим во вкладку Устройства, и выбираем Ресурсы устройств.
Все процессоры можно разделить на:
- Процессоры с расширенной системой команд (CISC — процессоры).
- Процессоры с сокращенной системой команд (RISC — процессоры).
Первый тип процессоров характеризуется небольшим числом регистров, но большим количеством команд, более длинным форматом их записи в байтах и, соответственно, более медленной работой. Такие процессоры используются в универсальных вычислительных системах и являются стандартом для микрокомпьютеров.
Второй тип процессоров характеризуется меньшим количеством команд и, соответственно, более высоким быстродействием. Но сложные операции в этом случае приходится разбивать на последовательность простейших команд, что не всегда эффективно. Поэтому такие процессоры используются в специализированных вычислительных системах, ориентированных на выполнение однообразных операций.
more-it.ru
Как работает процессор
Начало здесь
Рассмотрим важные моменты, касающиеся того, как работает процессор компьютера. Начнем с того, чем отличаются процессоры?
Различные процессоры могут иметь отличающийся набор команд, которые они могут исполнять. Чем больше команд может исполнять процессор, тем быстрее он обрабатывает информацию.Если же система команд более «бедная», то такой процессор должен делать бОльшее число более простых операций, чтобы выполнить обработку данных, по сравнению с процессором с более «богатой» системой команд.
Процессоры, у которых система команд отличается в большую сторону от остальных, называют процессорами с расширенной системой команд.
Важно понимать, что процессор является совершенно «бездушным» механизмом, который совершенно не отдает себе отчета в том, что он делает. Процессор выполняет свою работу шаг за шагом, обрабатывает команду за командой, и он абсолютно «не видит» связи между этими шагами и командами.
Если следующая команда отменяет предыдущую (к примеру, первая команда позволяет записать данные в регистр, а вторая команда удаляет данные из этого же регистра), то процессор будет выполнять такие команды, нисколько «не задумываясь» над бессмысленностью своих действий.
Или, например, если программа будет написана неправильно, и не будет иметь конца, то процессор будет ее обрабатывать непрерывно, и никогда сам не «примет решения» о прекращении работы. Остановить такую “зацикленную” программу можно только путем вмешательства извне.
Еще хуже, если программа будет направлена не на созидание (обработку данных), а на разрушение (например, на удаление важных и нужных данных, или на выгрузку этих данных несанкционированным образом), то процессор безупречно и без всяких «угрызений совести» в точности выполнит все инструкции на уничтожение или кражу важных данных.
Этим пользуются разработчики вирусных программ. Создавая программы, направленные на выполнение несанкционированных действий (удаление или банальное воровство данных, внесение помех в обработку данных и т.п.), разработчики вирусов стремятся к тому, чтобы их программы были записаны в оперативную память компьютера, и чтобы процессору был дан сигнал на обработку записанной в памяти последовательности команд.
В этом состоит их главная задача: обойти все виды контроля перед помещением программы в оперативную память. Остальное доделает процессор, выполнив все команды злоумышленников.
Наиболее просто попасть в оперативную память могут вирусы, записанные в файлах с расширением .exe, так как в них хранится набор команд практически пригодный без особой предварительной обработки или анализа для выполнения процессором.
Тогда как команды из других типов файлов требуется предварительно обработать специальными программами, соответственно, при обработке можно выявить факт наличия вирусов и вредоносных программ. А .exe файлы можно сразу записать в память и отправить на обработку процессором, не распознав в них вирусов.
Именно поэтому разработчики вирусов так любят формат .exe файлов, а разработчики антивирусных программ, наоборот, не любят эти файлы и проверяют их самым тщательным образом.
Следует всегда помнить, что допуская выполнение .exe файлов, полученных из непроверенных источников, мы открываем доступ к самому сердцу нашего компьютера, к процессору, и позволяем ему делать то, что может навредить компьютеру и нашим данным, которые мы ему доверили. И тогда процессор из нашего помощника превратится в саморазрушителя.
В заключение следует отметить, что процессор выдерживает высокие нагрузки, может постоянно работать на полную мощность и непрерывно, если при этом работает система его охлаждения. Очень важно, чтобы эта система была исправна, иначе процессор может выйти из строя из-за перегрева.
В принципе, ничего другого с процессором произойти не может, устроен он достаточно надежно, если, конечно, по нему не стучать молотком, проверяя на прочность! Однако если процессор выйдет из строя из-за перегрева, то его отремонтировать невозможно в силу конструктивных особенностей. Неисправный процессор можно только заменить на другой, новый и исправный.
Поэтому в ПК имеются системы безопасности, автоматически отключающие электрическое питание компьютера, если температура процессора поднимается до предельной величины или выше нее. Такое аварийное выключение, как правило, происходит внезапно и без какого-либо предупреждения: щелк и ПК выключился.
Тогда как при других неисправностях могут выдаваться, например, предупреждения на экран монитора или в виде звуковых сигналов. Компьютер не удастся включить до тех пор, пока процессор не остынет до приемлемой температуры.
Если компьютер начал автоматически отключаться из-за перегрева процессора, то лучше всего отправить такой компьютер в ремонт для очистки от пыли, мешающей системе охлаждения поддерживать заданную температуру процессора.
Без исправного процессора – нет ПК. Процессор – это своего рода мозг компьютера, делающий его способным к обработке информации, что и обеспечивает выполнение компьютером всех возложенных на него задач.
P.S. Статья закончилась, но можно еще прочитать:
Оперативная память: заключение
Как работает ПК: часть 4. Включение и выключение компьютера
Здоровье компьютера
Представление информации в компьютере
Получайте актуальные статьи по компьютерной грамотности прямо на ваш почтовый ящик. Уже более 3.000 подписчиков
.Важно: необходимо подтвердить свою подписку! В своей почте откройте письмо для активации и кликните по указанной там ссылке. Если письма нет, проверьте папку Спам.
Автор: Юрий Воробьев
19 июня 2011
www.compgramotnost.ru
