roma-dxunvrs
64 lines
5.6 KiB
Markdown
64 lines
5.6 KiB
Markdown
## Инорфмационный процессор
|
|
- Система (электрическая, механическая или биологическая), которая принимает информацию (последовательность символов или состояний) в одной форме и обрабатывает (преобразует) ее в другую форму
|
|
- Например: исходный сигнал в статистику, посредством алгоритмического процесса
|
|
- Включает:
|
|
1. Ввод
|
|
2. Процессор
|
|
3. Хранилище
|
|
4. Вывод
|
|
## Универсальный процессор
|
|
Позволяет решать широкий круг задач, настройка которых производится после производства "по месту" или в run-time
|
|
### Примечания
|
|
1. Универсальность != полнота по Тьюрингу
|
|
2. Теоретическая универсальность != практическая универсальность
|
|
3. Универсальность противоречит эффективности
|
|
4. Современный процессор - совокупность программного и аппаратного обеспечения
|
|
### Свойства
|
|
1. [Hardware and Software](../Системная%20инженерия/Hardware%20and%20Software.md) (двухэтапное производство)
|
|
2. Полнота по Тьюрингу
|
|
3. Отсутствие "серьезных" ограничений на "объем" программы
|
|
4. Изменяемость ПО
|
|
## Виды процессоров
|
|
1. Application-Specific Integrated Circuit
|
|
2. Coarse-Grained Reconfigurable Arrays
|
|
3. Field-Programmable Gate Array
|
|
4. Digital Signal Processor
|
|
5. Graphics Processing Unit
|
|
6. Central Processing Unit
|
|
|
|
|
|
## Архитектура процессора
|
|
То, как видит компьютер программист. Определена набором команд (язык), местом нахождения операндов (регистры и память) и вычислительными механизмами (кеш, прерывания и тд)
|
|
1. Множество разных [архитектур](../Архитектуры/Вычислительные%20архитектуры.md)
|
|
2. Чтобы понять архитектуру, нужно знать ее язык
|
|
3. Слова в языке компьютера - "инструкции" или "команды"
|
|
4. Словарный запас - "система команд"
|
|
## Микроархитектура процессора
|
|
Соединение простейших цифровых элементов в логические блоки, предназначенные для выполнения команд определенной архитектуры
|
|
### Примечания
|
|
1. Описывает, как в процессоре расположены и соединены друг с другом регистры, АЛУ, конечные автоматы, блоки памяти, интерфейсы ввода-вывода и тп
|
|
2. У каждой архитектуры может быть много микроархитектур, обеспечивающих разное соотношение производительности, цены, сложности, технической эстетики. Они смогут выполнять одни и те же программы
|
|
3. Если ISA и микроархитектура отличаются на уровне MoC - обычно требуется уровень виртуализации (ПО, аппаратура, транслятор и тд)
|
|
## Система команд (ISA)
|
|
- Instruction Set Architecture
|
|
- Абстрактная модель процессора, формирующая интерфейс взаимодействия между программным обеспечением и процессором
|
|
- Производительность, энергопотребление и задержки часто не рассматриваются
|
|
### Что входит
|
|
1. Типы данных
|
|
2. Модель памяти, система и методы адресации
|
|
3. Набор инструкций
|
|
4. Механизмы обработки прерываний и исключений
|
|
5. Методы ввода и вывода
|
|
### Машинное слово
|
|
Фрагмент данных фиксированного размера, обрабатываемый как единое целое процессором
|
|
### Разнообразие систем команд
|
|
1. Действие над памятью/регистрами
|
|
- Произвольной сложности и длины (CISC)
|
|
- Фиксированного формата (RISC)
|
|
2. Действие без указания обрабатываемых данных (стековый)
|
|
3. Управляющие сигналы процессора под видом команды (NISC)
|
|
4. Группа команд под видом одной команды (VLIW)
|
|
5. Действие над шиной данных (TTA)
|
|
6. Команды без последовательного исполнения (редукционные)
|
|
7. Система команд из одной команды (URISC)
|
|
8. Управляющие сигналы процессоров под видом команды (NITTA) |