 |
|
СПРАВОЧНИК |
 На
страницах справочника я рассматриваю основные вопросы
по информатике и информационным технологиям, а также
те, которые задавали мне на уроках ученики, а времени
на их рассмотрение не хватило или не предусмотрено
учебной программой. Как правило, матерал затрагивает
межпредметные области, позволяя постигать мир в
единстве. |
|
|
Как ускорить работу
процессора?
|
|
 |
1. Повышение
тактовой частоты.
2. Повышение разрядности процессора. Чем выше
разрядность, тем больше байтов он может обработать
за один такт.
3. Кэширование памяти. Процессор по отношению
к оперативной памяти является более быстрым устройством,
поэтому он вынужден постоянно простаивать, ожидая
медленно работающую память. Поэтому, чтобы процессор
реже обращался к оперативной памяти, внутри него
создаются небольшие участки памяти размером 256
или 512 Кбайт. Эта "сверхоперативная память"
получила название кэш. В нее процессор записывает
те данные, которые получил из оперативной памяти,
и если эти данные понадобятся еще раз, он возьмет
их из кэш. Это ускоряет работу процессора. |
|
| |
Система
прерываний процессора
Прерывания
- это сигналы, заставляющие центральный процессор
компьютера приостановить выполнение текущей работы
и перейти на выполнение программы, называемой
обработчиком прерываний (Interrupt handler). Переход
этот осуществляется за малое время с помощью специально
разработанных аппаратных средств. Обработчик прерываний
определяет причину прерывания, выполняет запланированные
действия, после чего возвращает управление приостановленному
процессу. Обычно прерывания вызываются событиями
внешними по отношению к центральному процессору
и требующему немедленных действий. К таким событиям
относятся:
Завершение операции ввода/вывода;
Обнаружение аппаратного сбоя;
Катастрофы (отказ питания).
Для обеспечения эффективного обслуживания прерываний
большинство современных процессоров поддерживают
механизм типов или уровней прерывания. Любому
типу обычно соответствует ячейка в памяти, называемая
вектором прерывания, который определяет место
положения программы обработчика прерываний данного
типа. Такая система ускоряет обработку прерываний,
т.к. у компьютера есть возможность непосредственной
передачи управления соответствующей программе.
Отпадает необходимость в центральной программе,
которая определяла бы источник прерываний, затрачивая
на это драгоценные машинные циклы. Концепция типов
прерываний позволяет, к тому же, назначать прерыванию
приоритет, чтобы в случае одновременного возникновения
нескольких прерываний, наиболее важное могло быть
обработано в первую очередь. Процессоры компьютеров,
которые поддерживают систему прерываний, должны
иметь средства для блокирования прерываний во
время выполнения критических участков программы,
центральный процессор может блокировать прерывания
избирательно или глобально, последнее происходит
чаще. Пока идёт обслуживание прерывания, центральный
процессор блокирует все остальные прерывания того
же или более низких уровней до тех пор, пока программа
активного обработчика не завершится. В то же время,
если происходит выполнение программы обработчика
прерываний и возникает прерывание с более высоким
приоритетом, то первая программа будет приостановлена.
Семейство процессоров Intel-80x86 поддерживает
256 уровней приоритетных прерываний. Они вызываются
тремя типами прерываний:
1. Внутренние аппаратные прерывания;
2. Внешние аппаратные прерывания;
3. Программные прерывания.
Внутренние аппаратные прерывания, например, попытка
деления на ноль.
Внешние аппаратные прерывания инициируются контроллерами
периферийного оборудования или сопроцессорами.
Когда компьютер выполняет программу, он обычно
читает и выполняет одну инструкцию за другой,
в том порядке как они размещены в памяти. Все
команды, за исключением программных прерываний,
отсылают центральный процессор к какой-то другой
части той же самой программы. Программа прерывания
заставляет процессор приостановить выполнение
текущей программы и выполнить программу обработки
прерываний (ISR). |
|
|
|
|
