Автор Анна Евкова
Преподаватель который помогает студентам и школьникам в учёбе.

Строение центрального процессора

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ

Процессор (или центральный процессор, ЦП) - это транзисторная микросхема, которая является главным вычислительным и управляющим элементом компьютера.

Английское название процессора - CPU (Central Processing Unit).

Процессор представляет собой специально выращенный полупроводниковый кристалл, на котором располагаются транзисторы, соединенные напыленными алюминиевыми проводниками. Кристалл помещается в керамический корпус с контактами.

В первом процессоре компании Intel - i4004, выпущенном в 1971 году, на одном кристалле было 2300 транзисторов, а в процессоре Intel Pentium 4, выпущенном 14 апреля 2003 года, их уже 55 миллионов.

Современные процессоры изготавливаются по 0,13-микронной технологии, т.е. толщина кристалла процессора составляет 0,13 микрон. Для сравнения - толщина кристалла первого процессора Intel была 10 микрон.

В этой курсовой работе мы рассмотрим строение, назначение, основные функции процессора, его основные особенности, а также опишем структуру и функционирование микропроцессоров.

1.СТРОЕНИЕ ЦЕНТРАЛЬНОГО ПРОЦЕССОРА

В наше время существует огромное количество моделей процессоров но вне зависимости от года и марки все процессоры имеют схожие составляющие, а именно:

1.Ядро

2.Разрядность

3.Системная шина

4.Кеш-память

5.Разъем

6.Видеоядро

Ниже на рис.1 в качестве примера представлен стандартный процессор

Пример архитектуры процессора

Рис.1 Общее устройство процессора

Теперь давайте рассмотрим каждую его часть отдельно и первый в очереди будет ядро.

Ядро - это основная часть CPU , в нем содержатся все необходимые блоки, а также происходит выполнение логических и арифметических задач. Если вы посмотрите на рис.2 ниже, то сможете разобрать как выглядит каждый функциональный блок ядра:

Схематическое устройство процессора

Рис.2 Внутренне строение ядра

Всего мы насчитали около 9 главных механизмов ядра давайте разберём их:

  1. Модуль выборки инструкций. Здесь осуществляется распознавание инструкций по адресу, который обозначается в счетчике команд. Число одновременного считывания команд напрямую зависит от количества установленных блоков расшифровки, что помогает нагрузить каждый такт работы наибольшим количеством инструкций.
  2. Предсказатель переходов отвечает за оптимальную работу блока выборки инструкций. Он определяет последовательность исполняемых команд, нагружая конвейер ядра.
  3. Модуль декодирования. Данная часть ядра отвечает за определения некоторых процессов для выполнения задач. Сама задача декодирования очень сложная из-за непостоянного размера инструкции. В самых новых процессорах таких блоков встречается несколько в одном ядре.
  4. Модули выборки данных. Они берут информацию из оперативной или кэш-памяти. Осуществляют они именно выборку данных, которая необходима на этот момент для исполнения инструкции.
  5. Управляющий блок. Само название говорит уже о важности данного компонента. В ядре он является главнейшим элементом, поскольку производит распределение энергии между всеми блоками, помогая выполнять каждое действие вовремя.
  6. Модуль сохранения результатов. Предназначен для записи после окончания обработки инструкции в RAM. Адрес сохранения указывается в исполняющейся задаче.
  7. Элемент работы с прерываниями. ЦП способен выполнять сразу несколько задач благодаря функции прерывания, это позволяет ему останавливать ход работы одной программы, переключаясь на другую инструкцию.
  8. Регистры. Здесь хранятся временные результаты инструкций, данный компонент можно назвать небольшой быстрой оперативной памятью. Часто ее объем не превышает несколько сотен байт.
  9. Счетчик команд. Он хранит в себе адрес команды, которая будет задействована на следующем такте процессора.

Второй в списке является разрядность, но что же это значит?

Разрядность центрального процессора – это количество бит, которое ЦП способен обработать за один так. Ранее в ходу были 8 и 16 битные модели, сегодня их вытеснили 32 и 64 битные. Процессоры с 32-битной архитектурой встречаются всё реже, т.к. их быстро вытесняют более мощные модели.

Узнать разрядность процессора может оказаться немного сложнее, чем ожидалось. Для этого вам понадобится либо умение работать с «Командной строкой», либо сторонний софт.

Одним из самых лёгких стандартных способов узнать разрядность процессора – это узнать какой разрядности сама ОС. Но тут есть определённый нюанс – это очень неточный способ. Например, у вас установлена 32-битная ОС, то это вовсе не значит, что ваш ЦП не поддерживает 64-битную архитектуру. А если на ПК стоит 64-битная ОС, то это значит, что ЦП имеет разрядность в 64 бита.

Чтобы узнать архитектуру системы, зайдите в её «Свойства». Для этого достаточно нажать правой кнопкой мыши по иконке «Мой компьютер» и выбрать в выпадающим меню «Свойства». Также можно нажать ПКМ по кнопке «Пуск» и в выпавшем меню выбрать «Система», результат будет аналогичным.

Теперь давайте перейдём к следующим пунктам, а именно к системной шине и кеш-памяти. Касательно первого тут всё просто.

Системная шина – это совокупность путей передачи данных, которые обеспечивают взаимосвязанную работу между остальными элементами компьютера: процессором, видеоадаптером, жесткими дисками и другими компонентами.

А вот со вторым немного труднее потому давайте разберём по подробнее.

Кэш-память – это сверхбыстрая память, используемая процессором, для временного хранения данных, которые наиболее часто используются. Вот так, вкратце, можно описать данный тип памяти.

Кэш-память построена на триггерах, которые, в свою очередь, состоят из транзисторов. Группа транзисторов занимает гораздо больше места, нежели те же самые конденсаторы, из которых состоит оперативная память. Это тянет за собой множество трудностей в производстве, а также ограничения в объёмах. Именно поэтому кэш память является очень дорогой памятью, при этом обладая ничтожными объёмами. Но из такой структуры, вытекает главное преимущество такой памяти – скорость. Так как триггеры не нуждаются в регенерации, а время задержки вентиля, на которых они собраны, невелико, то время переключения триггера из одного состояния в другое происходит очень быстро. Это и позволяет кэш-памяти работать на таких же частотах, что и современные процессоры.

Также, немаловажным фактором является размещение кэш-памяти. Размещена она, на самом кристалле процессора, что значительно уменьшает время доступа к ней. Ранее, кэш память некоторых уровней, размещалась за пределами кристалла процессора, на специальной микросхеме SRAM где-то на просторах материнской платы. Сейчас же, практически у всех процессоров, кэш-память размещена на кристалле процессора. Но для чего всё-таки нужна эта кеш-память процессору?

Как уже упоминалось выше, главное назначение кэш-памяти – это хранение данных, которые часто используются процессором. Кэш является буфером, в который загружаются данные, и, несмотря на его небольшой объём, (около 4-16 Мбайт) в современных процессорах, он дает значительный прирост производительности в любых приложениях.

Чтобы лучше понять необходимость кэш-памяти, давайте представим себе организацию памяти компьютера в виде офиса. Оперативная память будет являть собою шкаф с папками, к которым периодически обращается бухгалтер, чтобы извлечь большие блоки данных (то есть папки). А стол, будет являться кэш-памятью.

Есть такие элементы, которые размещены на столе бухгалтера, к которым он обращается в течение часа по несколько раз. Например, это могут быть номера телефонов, какие-то примеры документов. Данные виды информации находятся прямо на столе, что, в свою очередь,увеличивает скорость доступа к ним.

Точно так же, данные могут добавиться из тех больших блоков данных (папок), на стол, для быстрого использования, к примеру, какой-либо документ. Когда этот документ становится не нужным, его помещают назад в шкаф (в оперативную память), тем самым очищая стол (кэш-память) и освобождая этот стол для новых документов, которые будут использоваться в последующий отрезок времени.

Также и с кэш-памятью, если есть какие-то данные, к которым вероятнее всего будет повторное обращение, то эти данные из оперативной памяти, подгружаются в кэш-память. Очень часто, это происходит с совместной загрузкой тех данных, которые вероятнее всего, будут использоваться после текущих данных. То есть, здесь присутствует наличие предположений о том, что же будет использовано «после». Вот такие непростые принципы функционирования.

Теперь настало время пятого, а именно разъёма или как его называют специалисты сокета.

Socket – это разъем центрального процессора любой компьютерной системы, он расположен на материнской плате. Благодаря тому, что процессор имеет собственный разъем (гнездовой или щелевой), вы можете легко заменить его при поломке или модернизировать компьютер. Без наличия сокета ЦП просто бы впаивался в материнскую плату, усложняя последующий ремонт или замену. Стоит обратить внимание – каждый разъем предназначен исключительно для установки определенных процессоров. На этом в общем то и всё о разъеме.

Настала пора последнего, но не менее важного – видеоядра.

Видео ядро (GPU) процессора для компьютера также присутствует в большинстве современных моделях и позволяет работать с монитором без дополнительной установки отдельной видеокарты, то есть по сути является аналогом интегрированной в системную плату видеокарты. Благодаря внедрению в процессор видеоядра он выполняет роль видеокарты. Конечно, по мощности он с ней не сравнится, но если вы покупаете CPU для несложных задач, то вполне можно обойтись и без графической карточки. Лучше всего встроенное видеоядро показывает себя в недорогих ноутбуках и дешевых настольных компьютерах.

На этом мы закончили осмотр внутреннего строения процессора давайте перейдём к его назначению.

2.НАЗНАЧЕНИЕ ПРОЦЕССОРА

Процессор (ЦП) представляет собой совокупность арифметико-логического устройства (АЛУ) и устройства управления (УУ) и служит для обработки данных и управления всей компьютерной системой в целом. Он позволяет обрабатывать данные с фиксированной точкой, плавающей точкой, поля переменной длины, а иногда и десятичные данные, назначать приоритеты доступа и управлять различными видами памяти.

В состав ЦП входят арифметическое устройство, счетчик команд, регистр команд, регистры данных, блок микропрограммного или аппаратного управления, регистры общего назначения и ряд узлов, предназначенных для связи с оперативной памятью и другими устройствами компьютера, а также для ускорения выполнения операций. Помимо этого в состав ЦП входят часы астрономического времени, таймер и ряд других «системных» средств.

2.1.Система команд. Форматы команд и способы адресации

Для получения результата вычислений компьютер выполняет машинную программу, т.е. последовательность команд, в виде которой записан алгоритм обработки. Команда компьютера представляет собой двоичный код, определяющий как выполняемую операцию, так и необходимые для этого данные, или операнды. Большинство команд содержит адрес, т.е. номер регистра или ячейки памяти, где сохраняется результат выполнения операции. Помимо этого, для выполнения программы нужно также знать адрес следующей исполняемой команды.

Обычно различают следующие группы команд:

  • команды арифметических операций над числами с фиксированной точкой,
  • команды логических операций,
  • команды арифметических операций над числами с плавающей точкой,
  • команды операций ввода-вывода,
  • команды управления (управления циклами, условные и безусловные переходы и т.п.) и т.д.

Каждый тип компьютера обладает собственной системой команд, т.е. в нем существует аппаратура или память микропрограмм, призванная вырабатывать управляющие сигналы для реализации командных операций. Естественно, что для выполнения конкретной программы необходим компьютер, способный выполнять команды, составляющие эту программу. При разработке новых компьютеров стремятся сохранить их преемственность; для этого компьютеры выполняют «программно совместимыми». Программная совместимость означает, прежде всего, наличие одинаковых систем команд. Однако во многих случаях систему команд «расширяют», т.е. добавляют дополнительные операции, сохраняя при этом формат команд. Это значит, что новая машина может выполнять все программы, составленные для прежних компьютеров, но программы, в которых используются дополнительные команды, не могут выполняться компьютерами старых моделей. Такую совместимость называют обратной.

Команда, или инструкция (под инструкцией часто понимают конструкцию языка более высокого уровня, но в переводной литературе этот термин используют в качестве синонима термину команда) представляет собой слово, содержащее код выполняемой операции и адреса операндов. Код команды включает несколько полей (поле – последовательность бит, содержащая определенный тип информации). Обычно команда состоит из операционной и адресной частей. В операционной части размещается код операции, а в адресной части – адреса операндов, т.е. информация о местонахождении обрабатываемых данных и получаемого результата.

Формат команды – это структура полей ее кода с указанием номеров разрядов, определяющих границы полей. В универсальных машинах, обычно код операции в команде занимал 8 разрядов, а число различных операций составляло не более 256. Остальные разряды, а команды представляли собой слово размером 16, 32 или 48 разрядов, отводились под адреса операндов.

Среди способов адресации выделяют 5 основных:

1.Прямая – в этом случае в адресном поле располагается адрес операнда. Разновидность – прямая регистровая адресация, адресующая не ячейку памяти, а РОН. Поле адреса регистра имеет в команде значительно мень­шую длину, чем поле адреса памяти.

2. Непосредственная – в поле адреса команды располагается не адрес опе­ранда, а сам операнд. Такой способ удобно использовать в командах с константами.

3. Косвенная – в поле адреса команды располагается адрес ячейки памяти, в которой хранится адрес операнда («адрес адреса»). Такой способ позволяет оперировать адресами как данными, что облегчает организацию циклов, обработку массивов данных и др. Его основной недостаток – потеря вре­мени на двойное обращение к памяти – сначала за адресом, потом – за операндом. Разновидность – косвенно-регистровая адресация, при кото­рой в поле команды размещается адрес РОН, хранящего адрес операнда. Этот способ, помимо преимущества обычной косвенной адресации, позво­ляет обращаться к большой памяти с помощью коротких команд и не тре­бует двойного обращения к памяти (обращение к регистру занимает го­раздо меньше времени, чем к памяти).

4.Относительная – адрес формируется как сумма двух слагаемых: базы, хранящейся в специальном регистре или в одном из РОН, и смещения, из­влекаемого из поля адреса команды. Этот способ позволяет сократить длину команды (смещение может быть укороченным, правда в этом слу­чае не вся память доступна в команде) и/или перемещать адресуемые массивы информации по памяти (изменяя базу). Разновидности – ин­дексная и базово-индексная адресации. Индексная адресация предполага­ет наличие индексного регистра вместо базового. При каждом обращении содержимое индексного регистра автоматически модифицируется (обычно увеличивается или уменьшается на 1). Базово-индексная адресация фор­мирует адрес операнда как сумму трех слагаемых: базы, индекса и сме­щения.

5.Безадресная – поле адреса в команде отсутствует, а адрес операнда или не имеет смысла для данной команды, или подразумевается по умолчанию. Часто безадресные команды подразумевают действия над содержимым аккумулятора. Характерно, что безадресные команды нельзя применить к другим регистрам или ячейкам памяти.

2.2.Система прерываний и приостановок, состояние процессора

Во время выполнения какой-либо программы компьютером могут возникнуть события, требующие его немедленной реакции. Необходимость незамедлительного решения другой задачи, переполнение разрядной сетки, программный или аппаратный сбой, окончание предусмотренного интервала времени и т.д. – все это события, требующие переключения компьютера на другую программу. Переход к другой программе осуществляется посредством системы прерываний.

Прерывание программы – процесс переключения процессора с одной программы на другую по внешнему сигналу с сохранением информации для последующего возобновления прерванной программы. При возникновении события, приводящего к прерыванию, формируется сигнал, называемый запросом прерывания. Существует несколько источников запросов прерывания: это схемы контроля процессора, система питания, память, периферийные устройства и т.д. При наличии нескольких источников запросов прерывания устанавливается определенный порядок их обслуживания путем назначения приоритетов. Запросы прерываний направляются на различные разряды специального регистра (регистра запросов прерываний), опрос которого производится в строго определенной последовательности при завершении очередной команды. Номер разряда этого регистра не только определяет приоритет запроса прерываний, но и позволяет найти соответствующую данному запросу программу обслуживания прерывания. Поступивший запрос может прервать только менее приоритетную программу.

Еще один очень важный процесс – это приостановки. При приостановках средства управления, работающие автономно от процессора, задерживают его работу на время цикла памяти, когда память занята приемом или выдачей информации для другого устройства. Во время приостановок, называемых также занятием цикла памяти, процессор никаких действий не выполняет, его состояние не меняется, но выполнение очередной команды задерживается до освобождения памяти. Возможности ограничены непосредственной передачей данных между ОП и процессором, когда память или шина используются несколькими устройствами.

3.ФУНКЦИИ ПРОЦЕССОРА

Вне зависимости от того какой у вас процессор основными функциями любого процессора являются:

- Выборка (чтение) выполняемых команд;

- Ввод (чтение) данных из памяти или устройства ввода/вывода;

- 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.

Так как этого крайне мало чтобы понять основные функции давайте рассмотрим пример приведённый ниже

http://mculab.ru/basics/omt/omt_chapter_3_img_2.gif

Как видно из примера основные функции показанных узлов следующие:

Схема управления выборкой команд выполняет чтение команд из памяти и их дешифрацию. В первых микропроцессорах было невозможно одновременное выполнение предыдущей команды и выборка следующей команды, так как процессор не мог совмещать эти операции. Но уже в 16-разрядных процессорах появляется так называемый конвейер (очередь) команд, позволяющий выбирать несколько следующих команд, пока выполняется предыдущая. Два процесса идут параллельно, что ускоряет работу процессора. Конвейер представляет собой небольшую внутреннюю память процессора, в которую при малейшей возможности (при освобождении внешней шины) записывается несколько команд, следующих за исполняемой. Читаются эти команды процессором в том же порядке, что и записываются в конвейер (это память типа FIFO, First In — First Out, первый вошел — первый вышел).

Арифметико-логическое устройство (или АЛУ, ALU ) предназначено для обработки информации в соответствии с полученной процессором командой. Примерами обработки могут служить логические операции (типа логического "И", "ИЛИ", "Исключающего ИЛИ" и т.д.) то есть побитные операции над операндами, а также арифметические операции (типа сложения, вычитания, умножения, деления и т.д.). 

Регистры процессора представляют собой по сути ячейки очень быстрой памяти и служат для временного хранения различных кодов: данных, адресов, служебных кодов. Операции с этими кодами выполняются предельно быстро, поэтому, в общем случае, чем больше внутренних регистров, тем лучше.

Регистр признаков ( регистр состояния) занимает особое место, хотя он также является внутренним регистром процессора. Содержащаяся в нем информация — это не данные, не адрес, а слово состояния процессора (ССП, PSW — Processor Status Word). Каждый бит этого слова (флаг) содержит информацию о результате предыдущей команды. Например, есть бит нулевого результата, который устанавливается в том случае, когда результат выполнения предыдущей команды — нуль, и очищается в том случае, когда результат выполнения команды отличен от нуля. Эти биты (флаги) используются командами условных переходов, например, командой перехода в случае нулевого результата. В этом же регистре иногда содержатся флаги управления, определяющие режим выполнения некоторых команд.

Схема управления прерываниями обрабатывает поступающий на процессор запрос прерывания, определяет адрес начала программы обработки прерывания (адрес вектора прерывания), обеспечивает переход к этой программе после выполнения текущей команды и сохранения в памяти (в стеке ) текущего состояния регистров процессора. По окончании программы обработки прерывания процессор возвращается к прерванной программе с восстановленными из памяти (из стека ) значениями внутренних регистров.

Схема управления прямым доступом к памяти служит для временного отключения процессора от внешних шин и приостановки работы процессора на время предоставления прямого доступа запросившему его устройству.

Логика управления организует взаимодействие всех узлов процессора, перенаправляет данные, синхронизирует работу процессора с внешними сигналами, а также реализует процедуры ввода и вывода информации.

Внутренние регистры любого микропроцессора обязательно выполняют две служебные функции:

1. определяют адрес в памяти, где находится выполняемая в данный момент команда (функция счетчика команд или указателя команд );

2.определяют текущий адрес стека (функция указателя стека ).

4.КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОРА

Не смотря на то что процессор является универсальным средством для обработки информации иногда необходим определённая его структура и архитектура.

В связи с этим была сделана классификация процессоров по:

1.Функциональному признаку

В свою очередь он разделяется ещё на два – общего назначения и специализированного. (см рис.3)

https://3ys.ru/images/lib/vychislitelnaya-tekhnika-i-seti/8a9350cdfc615d703a92f81df46918d5/18155a64bb7bd44008fb91d5d074bd2d.jpg

Рис.3 Функциональный признак

2.Классификация по типу

Цифровые процессоры - цифро-аналоговый преобразователь (цифровой процессор) предназначен для переработки получаемого цифрового сигнала от того или иного устройства в аналоговый. Сфера применения цифровых преобразователей очень широка. Самым простым примером будут проигрыватели компакт-дисков, в которые вмонтированы элементы данного типа. Поскольку такие процессоры находятся в начале аналогового тракта любой системы, то ее характеристики во многом зависят от показателей ЦАП.

Аналоговые процессоры здесь все обстоит ровным счетом наоборот: аналоговый сигнал трансформируется в цифровой. По типу преобразования выделяют два вида аналогово-цифровых преобразователей АЦП: линейные (встречаются чаще всего) и нелинейные.   Область применения устройств данного формата также широка. В частности, это звукозаписывающее оборудование, ПК, видеокамеры, отдельные приборы для радиопередачи данных и проч.

Процессоры с многозадачной (нечеткой) логикой В английском для этого применяется термин fuzzy logic. Их работа строится на базе нечеткой математики, которая позволяет работать с входными данными, постоянно меняющимися во времени, то есть с такими, параметры которых нельзя задать однозначно. Для этого система сначала анализирует имеющиеся численные данные (например, результаты социологического опроса или информацию, полученную от измерительного устройства) и переводит их в нечеткий формат (фаззирует). Далее она обрабатывает данные по установленным правилам и после этого путем дефаззирования переводит информацию в привычный вид и выдает готовые результаты работы. 

3.Классификация по торговой марке

В данной классификации находится очень большой обхват, но не смотря на большое количество марок в наше время топовыми выделяются только две, а именно Intel и AMD. Обе компании начали свой путь в эпоху, когда вычислительные машины занимали целые  комнаты, а понятие персональный компьютер только начало входить в моду. Первым на этом поприще стала компания Intel, созданная в 1968 году и ставшая практически единственным разработчиком и производителем процессов. Первоначальной продукцией бренда были интегральные микросхемы, но довольно скоро производитель сосредоточился только на процессорах. Компания AMD появилась в 1969 году и изначально была нацелена на рынок процессов.

https://geeksus.ru/wp-content/uploads/2018/03/0sAMrTM_ao.jpg

4.Классификация по техническим параметрам

В данной классификации приведены аспекты которые были указаны выше, а именно:

1.Разрядность

2.Тактовая частота

3.Количство ядер

4.Кеш-память

5.По числу потоков команд и потоков данных:

1.скалярные

2.векторные

Скалярный процессор — это простейший класс микропроцессоров. Скалярный процессор обрабатывает один элемент данных за одну инструкцию (SISD, Single Instruction Single Data). Типичными элементами данных могут быть целые или числа с плавающей запятой. Абсолютное большинство процессоров являются скалярными или близкими к ним.

Совершенствование скалярных процессоров привело к созданию суперскалярной архитектуры, которая характеризуется наличием вычислительного ядра, использующего несколько декодеров команд, которые могут нагружать работой множество исполнительных блоков, и позволяет выполнять несколько команд за один такт процессора.

Векторный процессор — это процессор, в котором операндами некоторых команд могут выступать упорядоченные массивы данных — векторы. В векторных процессорах (SIMD, Single Instruction Multiple Data), в отличие от скалярных, одна инструкция работает с несколькими элементами данных. Векторные процессоры были распространены в сфере научных вычислений, где они являлись основой большинства суперкомпьютеров, начиная с 1980-х до 1990-х. Но резкое увеличение производительности и активная разработка новых процессоров привели к вытеснению их со сферы повседневных процессоров.

6.По числу и способу использования внутренних регистров 

Аккумуляторные процессоры – это процессоры с одним регистром результата. Их отличительной характеристикой является относительная простота аппаратной реализации, а также упрощённый формат команд .В командах адрес операнда в аккумуляторе не указывается , а адресуется только второй операнд. Недостатками таких процессоров является необходимость предварительной загрузки операнда в аккумулятор перед выполнением операции и невозможность непосредственной записи результата выполнения команды в произвольную ячейку памяти или регистр. В многоаккумуляторных регистрах, которыми являются большинство современных процессоров, функции регистров результата может выполнять любой регистр общего назначения или ячейка памяти. В командах оба операнда задаются явно, а результат операции чаще всего помещается на место одного из операндов.

В стековых процессорах обычно используется большой аппаратный стек и дополнительный внешний стек в памяти (при нехватке аппаратного). Благодаря специальному размещению операндов в стеке обработку информации можно выполнять безадресными командами, что позволяет повысить производительность процессора и экономить память. Такие команды извлекают из стека один или два операнда, выполняют над ними соответствующую арифметическую или логическую операцию и заносят результат в вершину стека. Недостатком является необходимость предварительной подготовки данных, использующих адресные команды.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной курсовой работе мы рассмотрели строение процессора его архитектуру, выяснили о назначении процессора его необходимости, разобрали его функции, а также выяснили основную классификации, по которой они выстроены.

Саму работу я разделил на 4 части в соответствии с необходимостью полноценно раскрыть каждую из них. Также мне хотелось бы добавить, что процессоры незаменимы в современной технике. Например, управление современным двигателем - обеспечение экономии расхода топлива, ограничение максимальной скорости движения, контроль исправности и т. д. - немыслимо без использования микропроцессоров. Еще одной перспективной сферой их использования является бытовая техника - применение микропроцессоров придает ей новые потребительские качества. Развитие задач, решаемых с помощью вычислительной техники, постоянно повышает требования к аппаратуре, на которой эти задачи решаются. Требования к вычислительным системам класса персональных компьютеров увеличиваются уже более 20 лет год от года. Это происходит из-за желания людей решать на персональных компьютерах все более сложные задачи, которые ранее решались лишь на высокопроизводительных мэйнфреймах. Можно сделать вывод, что архитектура процессоров на много лет отодвинула проблему ограничения доступного объема оперативной памяти, но не решила проблем роста производительности современных персональных машин. Будущее остается за многоядерными и многопроцессорными системами.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Акулов О. А., Медведьев Н. В. Информатика: базовый курс. М.: Омега-Л, 2006.

2. Богумирский В.С. Руководство пользователя ПК. В 2-х ч. - СПб: Ассоциация OILCO, 1992. – 88 c.

3. Дорот В. А., Новиков Ф. Н. Толковый словарь современной компьютерной лексики. 2-е изд. СПб.: BHV, 2001.

4. Информатика: Учебник. Под ред. Макаровой Н. В. М.: Финансы и статистика, 2000.

5. Лесничая И.Г. Информатика и информационные технологии. Учебное пособие. М.: Издательство Эксмо, 2007

6. Макарова Н.В., Николайчук Г.С., Титова Ю.Ф. Компьютерное делопроизводство. - СПб.: Издательский дом «Питер», 2002.

7. Под ред. Косарева В.П., Королева Ю.М. Экономическая информатика и вычислительная техника. - М.: Перспектива, 2000. - 99с.

8. Под ред. проф. Шуремова Е.Л., доц. Тимаковой Н.А., доц. Мамонтовой Е.А. Практикум по экономической информатике. - М.: Перспектива, 2000.

9. Попов В.Б. Основы компьютерных технологий. М. : Финансы и статистика, 2002.

10. Рассел Борланд. Running Word 6.0 для Windows (Русская редакция). -М.: ТОО Channel Trading Ltd., 2005. – 213 c.

11. Скотт Мюллер. Модернизация и ремонт ПК = Upgrading and Repairing PCs. 17-е изд. - М.: Вильямс, 2007. - С. 59-241.

12. Каган Борис Моисеевич Электронные вычислительные машины и системы. Третье издание. М.: Энергоатомиздат, 1991. - 590 с