15. Процесор і8086. Організація пам'яті, регістри процесора.

В процессорах х86 предусматривается разделение пространств памяти и ввода-вывода. Пространство памяти (Memory Space) предназначено для хранения ко¬дов инструкций и данных, для доступа к которым имеется богатый выбор спосо¬бов адресации (24 режима). Память может логически организовываться в виде одного или множества сегментов переменной длины.

Применительно к памяти различают три адресных пространства: логическое, линейное и физическое.

Регистры процессора

Процессоры х86 имеют регистры, подразделяющиеся на следующие категории:

регистры общего назначения;

указатель инструкций;

регистр флагов;

регистры сегментов;

системные адресные регистры;

управляющие регистры;

регистры отладки;

регистры тестирования;

16. Процесор і80286. Реальний і захищений режим роботи.

Выбор процессора 286 (рис. 3.25) в качестве основы для компьютера AT объяснялся его совместимостью с процессором 8088, т.е. все разработанные для IBM PC и XT программы подходили и для AT.

В первоначальном IBM PC использовался процессор 8088, который мог выполнять 16-разрядные команды, применяя 16-разрядные внутренние регистры, а адресовать только 1 Мбайт памяти, используя 20 разрядов для адреса. Все программное обеспечение PC первоначально было предназначено для этого процессора; оно было разработано на основе 16-разрядной системы команд и модели памяти объемом 1 Мбайт.

Более поздние процессоры, например 286, могли также выполнять те же самые 16-разрядные команды, что и первоначальный 8088, но намного быстрее. Другими словами, процессор 286 был полностью совместим с первоначальным 8088 и мог выполнять все 16-разрядные программы точно так же, как 8088, но, конечно же, значительно быстрее.

Первым 32-разрядным процессором, предназначенным для PC, был 386-й. Этот чип мог выполнять абсолютно новую 32-разрядную систему команд. Чтобы полностью использовать преимущество 32-разрядной системы команд, были необходимы 32-разрядная операционная система и 32-разрядные приложения. Этот новый режим назывался защищенным, так как выполняющиеся в нем программы защищены от перезаписи своих областей памяти другими программами. Такая защита делает систему более надежной, поскольку ни одна программа с ошибками уже не сможет так легко повредить другие программы или операционную систему.

17. Статична і динамічна пам'ять. Синхронний і асинхронний режими роботи, основні типи пам'яті і їхніх характеристик.

Всем компьютерам требуется память нескольких видов и на каждом шагу выполнения программ.

В настоящее время широкое распространение получили устройства динамической памяти, базирующиеся на способности сохранять электрический заряд. Эти устройства называются конденсаторами.

В современных персональных компьютерах динамическая память реализуется на базе специальных цепей проводников, заменивших обычные конденсаторы. Большое количество таких цепей объединяется в корпусе одного динамического чипа

Динамические микросхемы памяти маркируются специальным числом, говорящим об их скоростных возможностях. Указанное на корпусе число отражает время доступа в наносекундах без последнего нуля.

В динамической памяти ячейки построены на основе областей с накоплением зарядов, занимающих гораздо меньшую площадь, нежели триггеры, и практически не- потребляющих энергии при хранении

Статическая память, или SRAM (Statistic RAM) является наиболее производительным типом памяти. Микросхемы SRAM применяются для кэширования оперативной памяти, в которой используются микросхемы динамической памяти, а также для кэширования данных в механических устройствах хранения информации, в блоках памяти видеоадаптеров и т. д. Фактически, микросхемы SRAM используются там, где необходимый объем памяти не очень велик, но высоки требования к быстродействию, а раз так, то оправдано использование дорогостоящих мікросхем

Типы статической памяти

Существует как минимум три типа статической памяти: асинхронная, синхронная и конвейерная.

Асинхронная статическая память работает независимо от контроллера и потому, контроллер не может быть уверен, что окончание цикла обмена совпадет с началом очередного тактового импульса.

Синхронная статическая память выполняет все операции одновременно с тактовыми сигналами, в результате чего время доступа к ячейке укладывается в один-единственный такт.

Конвейерная статическая память представляет собой синхронную статическую память, оснащенную специальными "защелками", удерживающими линии данных, что позволяет читать (записывать) содержимое одной ячейки параллельно с передачей адреса другой