Elektronika : Wydawnictwa WKŁ
Podstawy budowy i działania komputerów
wydawnictwo: 4
autor: Andrzej Skorupski
ISBN: 83-206-1196-2
wydanie: 4 / 2004
format: B5, str. 196, rys. 148, tab. 26, oprawa miękka
W książce przedstawiono budowę i działanie klasycznych komputerów. Omówiono ich bloki (procesory, pamięci i zasady ich współpracy z urządzeniami zewnętrznymi), współpracę pomiędzy nimi, funkcje oprogramowania. Na końcu książki omówiono współczesne mechanizmy stosowane w komputerach dla przyspieszenia ich pracy. Przy wyborze zagadnień Autor kierował się swoim wieloletnim doświadczeniem dydaktycznym zdobytym na wielu wyższych uczelniach m. in. Politechnice Warszawskiej i uniwersytetach kanadyjskich. Zrozumienie książki nie wymaga specjalistycznej wiedzy, a zatem może być wykorzystywana nie tylko przez studentów kierunków informatycznych, ale też przez szeroki krąg odbiorców.
Dostęp do wersji elektronicznej
w serwisie ibuk.pl
1. WPROWADZENIE 1
Przeznaczenie książki 1
Rys historyczny 1
Architektura 4
Parametry komputerów 5
Zawartość książki 5
2. ARCHITEKTURA KLASYCZNYCH KOMPUTERÓW 7
3. PODSTAWY TECHNIKI CYFROWEJ 14
3.1. Układy cyfrowe 14
3.1.1. Wprowadzenie 14
3.1.2. Układy kombinacyjne 14
Sumatory 18
Komparatory 19
Dekodery 22
Kodery i konwertery kodu 25
Multipleksery i demultipleksery 27
Kombinacyjne układy matrycowe 28
3.1.3. Układy sekwencyjne 29
Rejestry 30
Liczniki 33
3.2. Kody binarne i arytmetyka 36
3.2.1 Kody binarne 36
3.2.2. Stałopozycyjna reprezentacja liczb 40
3.2.3. Arytmetyka stałopozycyjna 41
Dodawanie i odejmowanie 41
Mnożenie 43
Dzielenie 51
3.2.4. Zmiennopozycyjna reprezentacja liczb 55
3.2.5. Arytmetyka zmiennopozycyjna 57
4. PROCESORY 60
4.1. Organizacja procesora 60
4.2. Cykl rozkazowy procesora 65
4.3. Współpraca procesora z otoczeniem 67
4.4. Blok arytmetyczno-logiczny 69
4.5. Układy sterowania 72
4.6. Przykładowa lista rozkazów 76
4.6.1. Rozkazy arytmetyczno-logiczne 76
Rozkazy arytmetyczne 76
Rozkazy operacji logicznych 77
Rozkazy przesuwania 77
4.6.2. Rozkazy przesłań 78
4.6.3. Rozkazy sterujące pracą programu 78
4.6.4. Rozkazy sterujące pracą procesora 79
4.7. Tryby adresowania 81
5. PAMIĘCI 85
5.1. Wprowadzenie 85
5.2. Pamięci operacyjne 88
5.2.1. Rodzaje pamięci operacyjnych 88
5.2.2. Organizacja pamięci operacyjnych 96
Ochrona przed utratą zawartości w przypadku zaniku napięcia zasilania 98
Praca z przeplotem 99
Pamięć dwubramowa 99
Układowe wspomaganie systemu operacyjnego w zarządzaniu pamięcią 99
5.2.3. Współpraca pamięci operacyjnej z pamięcią kieszeniową 99 Organizacja pamięci kieszeniowej 100
Współpraca pamięci operacyjnej z pamięcią kieszeniową 102
Odwzorowanie obszarów pamięci operacyjnej i kieszeniowej 102
Algorytmy wymiany zawartości pamięci operacyjnej i kieszeniowej 105
Strategia aktualizacji zawartości pamięci kieszeniowej i pamięci operacyjnej 105
5.3. Pamięci z dostępem cyklicznym 106
5.3.1. Wprowadzenie 106
5.3.2. Pamięci dyskowe 108
5.4. Pamięć taśmowa 111
6. URZĄDZENIA ZEWNĘTRZNE 113
6.1. Wprowadzenie 113
6.2. Sytuacje wyjątkowe 116
6.3.1. Zasady obsługi przerwań 116
6.3.2. Programowa obsługa urządzeń zewnętrznych 117
6.3.3. Sprzętowy system przerwań 118
Możliwość blokowania systemu przerwań przez procesor 119
Dezaktywowanie wybranych sterowników przez procesor 119
Możliwość przerywania programu obsługi dowolnego przerwania przez przerwanie o wyższym priorytecie 119
6.4. Sterowniki urządzeń zewnętrznych 122
6.4.1. Rodzaje sterowników 122
6.4.2. Sterownik standardowego łącza równoległego 124
6.4.3. Sterownik standardowego łącza szeregowego 126
Transmisja asynchroniczna 126
Transmisja synchroniczna 127
6.5. Protokoły transmisji 130
6.5.1. Rodzaje protokołów 130
6.5.2. Transmisja bitowa 130
Komunikat informacyjny 131
Komunikat nadzorczy 132
Komunikat sterujący 132
Przykład współpracy dwóch stacji 133
6.5.3. Transmisja znakowa 134
6.6. Bezpośrednia transmisja do pamięci 135
7. ELEMENTY OPROGRAMOWANIA KOMPUTERÓW 139
7.1.Wywoływanie podprogramów 139
Przykład 140
7.2. Proces translacji 143
Tłumaczenie wykonywane przez asembler 145
Łączenie z innymi programami wykonywane przez program łączący 146
Ładowanie w odpowiednie miejsce pamięci komputera wykonywane przez program ładujący 146
7.3. Systemy operacyjne 146
7.3.1. Wprowadzenie 146
7.3.2. Szeregowanie zadań 148
Algorytm FCFS 151
Algorytm SJF 152
Algorytm Round-Robin 152
7.3.3. Zarządzanie pamięcią 153
Pamięć wirtualna 153
Segmentacja 155
8. MECHANIZMY PRZYSPIESZAJĄCE PRACĘ KOMPUTERÓW 156
8.1. Klasyfikacja komputerów 156
8.2. Przyspieszanie współpracy procesora i pamięci 158
8.2.1. Kolejka rozkazów 158
8.2.2. Pamięć z przeplotem 160
8.2.3. Architektura typu Harvard 161
8.3. Architektury potokowe 162
8.3.1. Zasada działania 162
8.3.2. Architektury typu RISC 163
8.4. Systemy wieloprocesorowe 165
8.4.1. Struktury systemów wieloprocesorowych 165
8.4.2. Obliczenia równoległe 168
DODATEK A 172
A.1. Algebra Boole’a 172
A.2. Układy kombinacyjne 177
A.3. Układy sekwencyjne 181
DODATEK B 186
B.1. Motorola 68000 186
B.2. Pentium 188
B.3. Alpha 190
LITERATURA 192
SKOROWIDZ 193