Устройство обработки информации

Процессор – основная микросхема компьютера.

Микропроцессор – сверхбольшая интегральная схема, реализованная в едином полупроводниковом кристалле (кремния или германия) площадью меньше 0,1 см2. На таком кристалле может размещаться до 5,5 млн транзисторов.

Назначение микропроцессора:
Выполнять команды программы, находящейся в оперативной памяти.
Координировать работу всех устройств компьютера.

Состав процессора.
В состав процессора обязательно входят:
Устройство управления ( координирует работу всех устройств компьютера);
Арифметико - логическое устройство ( выполняет команды программы, находящейся в оперативной памяти);
Регистры памяти (ячейки, в которые по очереди помещаются команды программы, по которой работает процессор и вся необходимая информация для их выполнения);
Шина данных, команд и адресов ( по этим магистралям происходит обмен данными между внутренними устройствами процессора и внешними по отношению к нему).

Схема устройства процессора.
Устройство управления
Арифметико - логическое
Шина
Регистры памяти
- - - - - - - - - - - - - - - - - -

Разрядность процессора – это число одновременно обрабатываемых процессором битов.

Тактовая частота.
Тактовый генератор вырабатывает электрические импульсы, которые «несут» информацию от одного устройства к другому.
Тактовый генератор задаёт режим работы процессора.
Тактовая частота измеряется в мегагерцах – Мгц.
Частота в 1 Мгц соответствует миллиону тактов в секунду.

Адресное пространство.
Величина 2N – это объём адресного пространства процессора, т.е. объём оперативной памяти, физически адресуемой процессором.
Например, если адресная шина 24-разрядная, следовательно, адресное пространство равно 224 = 16 Мбайт, т.е. процессор имеет адресуемый доступ к 16 Мбайтам оперативной памяти.

Как ускорить работу процессора?
Повышение тактовый частоты.
Повышение разрядности процессора.
Кэширование памяти.

Система прерываний процессора.
Существует 256 видов прерываний, по которым процессор определяет от какого устройства пришёл сигнал.
Прерывания прерывают работу процессора над текущим заданием и направляют его на выполнение другой программы.
Вектор прерываний- область памяти, где хранятся инструкции по работе с каждым устройством. Каждая инструкция имеет свой номер (адрес).

Что было бы, если бы процессор работал не со скоростью сотни миллионов байтов в секунду, а в привычном для человека ритме.
Сигналы от клавиатуры он получал бы один раз в десять лет.
Данные от мыши – один раз в год. Перемещение указателя мыши из одного угла экрана в другой заняло бы тысячелетие.
Данные, поступившие по телефонным проводам через модем, - один раз в сутки.