Из дисциплины : Архитектура компьютера

Лабораторная работа №1

Из дисциплины:" Архитектура компьютера "

Выполнил(студент): Мирвода Вадим

Группы 221 ИКИТ

Перевирив:Ковальов М. О.

Цель работы: определить оптимизированную систему операций ЦЕОМ.

Ответы

1.. В чем заключается особенность пристанськой архитектуры памяти?

Пристанська архитектура, которая часто называется архитектурой Фон-Наймана, характеризуется использованием общей оперативной памяти для хранения программ, данных, а также для организации стека. Для обращения к этой памяти используется общая системная шина, по которой в процессор поступают и команды, и даны. Эта архитектура имеет ряд важных преимуществ. Наличие общей памяти позволяет быстро перераспределять ее объем для хранения отдельных массивов команд, данных и реализации стека в зависимости от разрешимых заданий.

2. В чем заключается особенность гарвардской архитектуры памяти?

Гарвардская архитектура характеризуется физическим разделением памяти команд(программ) и памяти данных. В ее оригинальном варианте использовался также отдельный стек для хранения удерживаемого программного счетчика, который обеспечивал возможности выполнения вложенных подпрограмм. Каждая память соединяется с процессором отдельной шиной, что позволяет одновременно с чтением-записью данных при выполнении текущей команды делать выборку и декодирование следующей команды. Благодаря такому разделению потоков команд и данных и сочетанию операций их выборки реализуется высшая производительность, чем при использовании Пристанськой архитектуры.

3. Какие основные характеристики архитектуры ЦЕОМ влияют на ее производительность?

Под архитектурой ЭВМ понимает совокупность общих принципов организации аппаратно-программных средств и их характеристик, что определяет функциональные возможности ЭВМ при решении соответствующих классов заданий.

В целом на производительность влияют факторы и показатели аппаратного обеспечения ЭВМ(организация памяти, структура ЭВМ, организация вводу и вывода, принципы управления), учету и логические свойства(система команд, формат команд, быстродействие) и программное обеспечение(языки программирования, операционная система и прикладная по).

4. Как подразделяют архитектуры ЦЕОМ с точки зрения системы команд и их особенности?

Система команд (также набор команд) - соглашение о средствах программирования, которые предоставляются архитектурой, а именно: определенных типах данных, инструкций, системы регистров, методов адресации, моделей памяти, способов обработки прерываний и исключений, методов введения и выведения.

Оптимальными в разных ситуациях являются разные способы построения системы команд.

Их разделяют на:

1. Если объединить чаще всего используемую последовательность микроопераций под одной микрокомандой, то нужно будет обеспечивать меньше микрокоманд. Такое построение системы команд носит название CISC(Complex Instruction Set Computer), в распоряжении есть небольшое число составленных команд.

2. С другой стороны, это объединение уменьшает гибкость системы команд. Вариант с наибольшей гибкостью - наличие огромного количества близких к элементарным операциям команд. Это RISC(Reduced Instruction Set Computer), в распоряжении есть усеченные, простые команды.

3. Еще большую гибкость системы команд можно получить используя MISC подход, построенный на уменьшении количеству команд к минимальному и упрощении вычислительного обустройства обработки этих команд.

5. Что такое формат команды?

Под форматом команды следует понимать длину команды, количество, размер, положение, назначение и способ кодировки ее полей.

Команды, как и любая информация, в ЭВМ кодируются двоичными словами, которые должны заключать в себе следующие виды информации,:

-тип операции, которую следует реализовать в этой команде; место в памяти, откуда следует взять первый операнд;

- место в памяти, откуда следует взять второй операнд;

- место в памяти, куда следует поместить результата;

6. Каким образом избранный формат команды влияет на основные характеристики ЦЕОМ?

Формат команды очень влияет на общий объем оперативной памяти, если не правильно выбрать формат команды она будет занимать очень много места в памяти или не будет предоставлять верный тип операций или будет занимать место и под оба операнда и место результата.

Определяем вариант задания

Вар	Задача	Адресов ность	Арх-ра памяти	АП ЭВМ, КБ	Область данных	Область прогр.

1.Гарвадська архитектура

Теперь разложим синус за формулой

Построим алгоритм выполнения

Начало

R1=Z1+Z2

R1=R1*R1

R2=K+K

R2=R2 - 1

R2=R2*K

R2=(R2

R1=R1/R2

Uk_=R1*Uk

S=S - _Uk

Конец

Uk

Подадим общие операции

№	КОП	А1	А2
	+	Z1	Z2
	*	R1	R1
	ST	K
	+	R2	K
	-	R2
	*	R2	K
	ST	R2
	ShiftL	R2
	/	R1	R2
	*	Uk	R1
	ST	Uk
	-	S	Uk
	JNS	Uk
	/	Z3	S

Общее количество машинных операций-& {/,*,+,ST, JNZ,-,(};

nA=log2(256k)=8+10=18

разрядность поля КОП=log2(7)=3;

объем памяти данных=7*32=224;

объем памяти команд=14*21=294

Необходимая адресность 14

000_h - FFFh

Структура Команды

А2

КОП

А1

Карта памяти

00000h

Данные

Команды

Вывод: в ходе выполнения работы научились строить алгоритм выполнения действий согласно ряду Тейлора, определять основные операции и команды, вести учет объемов данных, разрядность поля КОП, выяснять количество операций, получили теоретические знания для выполнения этой работы.

---

Дата добавления: 2015-08-29