Концепт работы ПК

Доброго времени суток форумчани.
Вопрос у вопросов меня несколько, один тянет за собой другой, прошу помочь людей которые сталкивались с данными вопросами и решили их для себя.

1) Как работает ПК с момента нажатия кнопки Вкл? Интересует не подробное описание с вольтажом, а только концепт, грубо говоря - примерная схема как можно сделать свой ПК.
2) Скорее всего многие ответят что "Загружается BIOS" или "Начинают работать микропрограммы" - окей. Из этого вытекает следующий вопрос "Как процессор понимает микропрограммы? Как они к нему поступают? Почему он вызывает именно их? Как программу поместили в память микропроцессора? На каком языке написаны микропрограммы? Как писали первые микропрограммы если еще не было языков программирования?" - такая вот серия вопросов
3) Как третий - хотелось бы вынести отдельную часть про первые микропрограммы и тд. Что такое микропрограммы в понимании физическом? Как процессор да и в целом компьютер работает после старта что знает где читать, как читать, и как интерпретировать?

Заранее благодарю за ответы и уделенное мне время.
Прошу не посылать в книги если сами не прочли и не уверены что там есть данная инфо, т.к. все что находил я - "Общая концепция устройства (АЛУ, УУ, ets)
Отвечу сразу на вопрос "Зачем тебе это надо?" - хочу понимать предметную область. Что это значит? Программирую на С++, если возникает вопрос в разрезе ООП, к примеру в моменте наследования, закрытый класс или открытый и тд. Понимаю что ничего не понимаю. Т.е. реально как это устроено и как с этим именно "работает" ЭВМ знает только человек, написавший язык и, судя по моим вопросам окружающим и коллегам - никто больше. Т.е. все незнающие принимают вот такие вот абстрактные понятия как массивы и тд - на веру, реально на веру. Я думаю что данная инфо поможет мне понимать банальные вещи, чем к примеру переменная отличается по своему хранению и работе от такой же переменной, но в составе массива.
Еще раз всех благодарю за уделенное моему вопросу время!

1

Сообщение от Arkpn Как работает ПК с момента нажатия кнопки Вкл?

происходит сброс процессора, он устанавливается в начальное состояния и считывает данные из определенного адреса
например для intel 8086(и более поздних) это адрес FFFF:0000
по этому адресу находится ПЗУ в котором прописаны начальные команды кои и позволяют загрузить BIOS

Сообщение от Arkpn "Как процессор понимает микропрограммы? Как они к нему поступают?

есть шина данных и шина адреса а каждый процессор имеет свой набор команд который он понимает

Сообщение от Arkpn На каком языке написаны микропрограммы?

на любом, потом компилятор переводит их в машинные коды, а это и есть язык процессора
наиболее близки к машинным кодам является язык ассемблера
в средине 80х годов в журнале "Радио" описывался самодельный компьютер "Радио 86 РК"там же в начале 80х кмпьютер "Микро" там все подробно для новичков расписано
Сам я с этих статей и начинал

0

Сообщение от Arkpn Как работает ПК с момента нажатия кнопки Вкл? Интересует не подробное описание с вольтажом, а только концепт, грубо говоря - примерная схема как можно сделать свой ПК.

Процессор и память соединены множеством ножек. На ножках процессора, образующих шину адреса, устанавливается комбинация единиц и нулей, соответствующая начальному адресу загрузки. Постоянная память с программой загрузки в ответ на эту комбинацию устанавливает на своих ножках значения, которые соответствуют выполняемой команде. После выполнения каждой команды сигналы на этих ножках изменяются так, чтобы соответствовать следующей выполняемой команде. Так последовательно процессор считывает данные сначала из постоянной памяти, а потом и из оперативной (данные туда заносят те или иные команды постоянной памяти, например считывают с диска).

Сообщение от Arkpn Как процессор понимает микропрограммы?

Грубо говоря, на каждую комбинацию сигналов шины данных в процессоре активизируется та или иная схема. Эта схема дочитывает данные из памяти (устанавливая нужную комбинацию нулей и единиц на шине адреса) и на их основе или устанавливает новую комбинацию на шине адреса и заносит результат в память через шину данных, или изменяет один или несколько триггеров внутри процессора, символизирующих флаги состояния.

Сообщение от Arkpn Как они к нему поступают?

Сначала устанавливается нужная комбинация нулей и единиц на ножках шины адреса (эти ножки процессора соединены с соответствующим ножками микросхем памяти). Потом по отдельному проводку (тоже соединяющему процессор и память) идет импульс синхронизации, в ответ на который микросхема памяти устанавливает на своих ножках шины данных комбинацию нулей и единиц, которая соответствует хранимому значению. Процессор своими ножками шины данных считывает это значение.

Сообщение от Arkpn Почему он вызывает именно их?

Адреса выполняемых команд зависят от самих команд. Первая команда после включения всегда находится по фиксированному адресу (этот адрес зависит от модели процессора и задается жестко), далее любая новая команда может указать адрес следующей команды. Это может быть безусловный переход (goto) или зависящий от триггеров состояния процессора (if).

Сообщение от Arkpn Как программу поместили в память микропроцессора?

Ее помещают в постоянную или оперативную память, процессор сам берет ее так, как описано выше.

Сообщение от Arkpn На каком языке написаны микропрограммы?

В памяти они находятся в машинных кодах. Изначально ПО, соответствующее определению "микропрограмма", как правило пишется на ассемблере. Но не обязательно. Может быть какой-то специализированный язык типа C-- или даже прямо в машинных кодах (если программа содержит не более нескольких десятков команд).

Сообщение от Arkpn Как писали первые микропрограммы если еще не было языков программирования?

Первые программы писались прямо в машинных кодах. Тяжелый и неблагодарный труд, надо сказать. Для написания такой программы нужно иметь таблицу кодов операций нужного процессора и много времени. Какой нибудь "hello world" для DOS можно написать с нуля минут за 15 (имею в виду понимающего в программировании человека, который однако делает подобное впервые).

Сообщение от Arkpn Что такое микропрограммы в понимании физическом?

Под микропрограммой чаще всего имеются в виду не всякие загрузчики (как это понимаете вы), а совсем уж низкоуровневый код, который управляет внутренностями процессора или чипсета. Этот код состоит не из привычных команд целевого процессора а из очень специфических команд внутреннего логического устройства того или иного узла.

2

Т.е. по сути функционал и так называемые "микропрограммы" - на физическом уровне регулируются электрическими схемами?

0

quwy, очень информативно. Не подскажете часом откуда информацию черпаете? Не на хожу (возможно не понимаю найденное), нужной информации вот от А до Я по подобным вопросам. Прочел Таненбаума по архитектуре эвм, честно говоря - интересно + познавательно. Но ответа на вопрос как например считывается память не нашел. Т.е. понимаю как устроена, какие махинации с ней происходят на абстрактно уровне "процессор обратился к памяти". Но очень хочу понимать в прикладной части, как и писал ранее - что нужно понимать и где искать инфо. если хочу собрать свой ПК и написать под него свой софт.

0

Сообщение от Arkpn если хочу собрать свой ПК и написать под него свой софт.

я уже писал
начни с этого https://ru.wikipedia.org/wiki/Радио_86РК

0