Wstęp do informatyki. System komputerowy. Magistrala systemowa. Magistrala systemowa (System Bus) Architektura komputera

Podobne dokumenty
Wstęp do informatyki. System komputerowy. Magistrala systemowa. Architektura komputera. Cezary Bolek

Architektura komputera. Cezary Bolek. Uniwersytet Łódzki. Wydział Zarządzania. Katedra Informatyki. System komputerowy

Magistrala systemowa (System Bus)

Wstęp do informatyki. Operandy instrukcji. Tryby adresowania. Adresowanie natychmiastowe (Immediate) Operand jest podaną liczbą

Wstęp do informatyki. Operandy instrukcji. Tryby adresowania. Programowanie komputera asembler c.d. Cezary Bolek

Organizacja typowego mikroprocesora

Architektura komputera. Dane i rozkazy przechowywane są w tej samej pamięci umożliwiającej zapis i odczyt

Architektura komputera

Architektura Systemów Komputerowych. Rozwój architektury komputerów klasy PC

Logiczny model komputera i działanie procesora. Część 1.

Urządzenia wej.-wyj. Plan (1) Plan (2) Właściwości urządzeń wejścia-wyjścia (2) Właściwości urządzeń wejścia-wyjścia (1)

Architektura komputerów

CPU ROM, RAM. Rejestry procesora. We/Wy. Cezary Bolek Uniwersytet Łódzki Wydział Zarządzania Katedra Informatyki

Charakterystyka urządzeń zewnętrznych

Struktura i działanie jednostki centralnej

Układ sterowania, magistrale i organizacja pamięci. Dariusz Chaberski

Mikroprocesor Operacje wejścia / wyjścia

Architektura systemów komputerowych Laboratorium 14 Symulator SMS32 Implementacja algorytmów

Sprawdzian test egzaminacyjny GRUPA I

Architektura komputerów

Architektura komputerów

Komputer. Komputer (computer) jest to urządzenie elektroniczne służące do zbierania, przechowywania, przetwarzania i wizualizacji informacji

Budowa Mikrokomputera

Technologie informacyjne - wykład 2 -

Egzamin maturalny z informatyki Poziom rozszerzony część I

Podstawy Informatyki DMA - Układ bezpośredniego dostępu do pamięci

LEKCJA TEMAT: Współczesne procesory.

Rejestry procesora. Nazwa ilość bitów. AX 16 (accumulator) rejestr akumulatora. BX 16 (base) rejestr bazowy. CX 16 (count) rejestr licznika

Architektura komputerów. Układy wejścia-wyjścia komputera

Systemy operacyjne i sieci komputerowe Szymon Wilk Superkomputery 1

URZĄDZENIA WEJŚCIA-WYJŚCIA

Architektura komputerów

Wybrane bloki i magistrale komputerów osobistych (PC) Opracował: Grzegorz Cygan 2010 r. CEZ Stalowa Wola

Budowa i zasada działania komputera. dr Artur Bartoszewski

MAGISTRALE ZEWNĘTRZNE, gniazda kart rozszerzeń, w istotnym stopniu wpływają na

UTK Można stwierdzić, że wszystkie działania i operacje zachodzące w systemie są sterowane bądź inicjowane przez mikroprocesor.

Wprowadzenie do informatyki i użytkowania komputerów. Kodowanie informacji System komputerowy

LEKCJA TEMAT: Zasada działania komputera.

1.3. Największa liczba naturalna (bez znaku) zapisana w dwóch bajtach to a) b) 210 c) d) 32767

Bajt (Byte) - najmniejsza adresowalna jednostka informacji pamięci komputerowej, z bitów. Oznaczana jest literą B.

Sprawdzian test egzaminacyjny 2 GRUPA I

System mikroprocesorowy i peryferia. Dariusz Chaberski

Technika mikroprocesorowa I Wykład 2

EGZAMIN MATURALNY Z INFORMATYKI MAJ 2011 POZIOM ROZSZERZONY WYBRANE: CZĘŚĆ I. Czas pracy: 90 minut. Liczba punktów do uzyskania: 20 WPISUJE ZDAJĄCY

Test wiedzy z UTK. Dział 1 Budowa i obsługa komputera

Technika mikroprocesorowa I Studia niestacjonarne rok II Wykład 2

ARCHITEKTURA PROCESORA,

dr hab. Joanna Jędrzejowicz Podstawy informatyki i komputeryzacji Gdańska Wyższa Szkoła Humanistyczna

Architektura komputerów. Komputer Procesor Mikroprocesor koncepcja Johna von Neumanna

16. Taksonomia Flynn'a.

dr inż. Rafał Klaus Zajęcia finansowane z projektu "Rozwój i doskonalenie kształcenia i ich zastosowań w przemyśle" POKL

Architektura komputerów wer. 7

Architektura komputerów

Pośredniczy we współpracy pomiędzy procesorem a urządzeniem we/wy. W szczególności do jego zadań należy:

Interfejs urządzeń peryferyjnych

dr inż. Jarosław Forenc

Wstęp do informatyki. Interfejsy, urządzenia we/wy i komunikacja. Linie magistrali

Procesor Intel 8086 model programisty. Arkadiusz Chrobot

Plan wykładu. Architektura systemów komputerowych. Cykle zegarowe

POLITECHNIKA OPOLSKA

MIKROKONTROLERY I MIKROPROCESORY

Wstęp do informatyki. Maszyna RAM. Schemat logiczny komputera. Maszyna RAM. RAM: szczegóły. Realizacja algorytmu przez komputer

Architektura komputerów

Mikroprocesory rodziny INTEL 80x86

Spis treúci. Księgarnia PWN: Krzysztof Wojtuszkiewicz - Urządzenia techniki komputerowej. Cz. 1. Przedmowa Wstęp... 11

Architektura systemów komputerowych

Architektura komputerów wer. 3

Procesory rodziny x86. Dariusz Chaberski

dr inż. Jarosław Forenc

dr inż. Jarosław Forenc Dotyczy jednostek operacyjnych i ich połączeń stanowiących realizację specyfikacji typu architektury

Architektura komputerów

Programowanie w językach asemblera i C

Wykład I. Podstawowe pojęcia. Studia Podyplomowe INFORMATYKA Architektura komputerów

Ogólna budowa komputera

Zaliczenie Termin zaliczenia: Sala IE 415 Termin poprawkowy: > (informacja na stronie:

Magistrala. Magistrala (ang. Bus) służy do przekazywania danych, adresów czy instrukcji sterujących w różne miejsca systemu komputerowego.

Architektura Systemów Komputerowych. Jednostka ALU Przestrzeń adresowa Tryby adresowania

Urządzenia zewnętrzne

Architektura harwardzka Architektura i organizacja systemu komputerowego Struktura i funkcjonowanie komputera procesor, rozkazy, przerwania

Architektura komputerów

Przykładowe pytania DSP 1

Mikroinformatyka. Koprocesory arytmetyczne 8087, 80187, 80287, i387

architektura komputerów w 1 1

Jednostka centralna. Miejsca na napędy 5,25 :CD-ROM, DVD. Miejsca na napędy 3,5 : stacja dyskietek

Wallace & Tiernan Analizator/Kontroler serii SFC Stała analiza parametrów wody

BUDOWA KOMPUTERA. Monika Słomian

Budowa komputera. Magistrala. Procesor Pamięć Układy I/O

organizacja procesora 8086

UTK ARCHITEKTURA PROCESORÓW 80386/ Budowa procesora Struktura wewnętrzna logiczna procesora 80386

Wstęp: Interfejs portu równoległego 6821 i portu szeregowego 6850 firmy Motorola

Architektura komputerów. Asembler procesorów rodziny x86

LABORATORIUM METROLOGII

Z parametrów procesora zamieszczonego na zdjęciu powyżej wynika, że jest on taktowany z częstotliwością a) 1,86 GHz b) 540 MHz c) 533 MHz d) 1 GHz

Komputer IBM PC niezależnie od modelu składa się z: Jednostki centralnej czyli właściwego komputera Monitora Klawiatury

Projektowanie. Projektowanie mikroprocesorów

Procesory Blackfin. Część 1

Architektura systemu komputerowego

Pamięć wirtualna. Przygotował: Ryszard Kijaka. Wykład 4

Podstawy Techniki Mikroprocesorowej

Transkrypt:

System komputerowy systemowa (System Bus) Wstęp do iformatyki Architektura komputera Cezary Bolek cbolek@ki.ui.lodz.pl Uiwersytet Łódzki Wydział Zarządzaia Katedra Iformatyki Pamięć operacyja ROM, Jedostka cetrala Układy we/wy I/Out Wstęp do iformatyki Cezary Bolek <cbolek@ki.ui.lodz.pl> 2 systemowa Pamięć operacyja sterująca 1 2 ROM, I/Out 567 1234 słuŝy do przesyłaia pomiędzy komórkami pamięci, rejestrami procesora oraz układami we/wy. słuŝy do przesyłaia adresów komórek pamięci (lub układów we/wy), które biorą udział w operacji odczytu lub zapisu. Adres komórki sterująca słuŝy do określeia typu operacji ma się wykoać (zapis czy odczyt) oraz kieruku trasferu (p. do pamięci, pamięć do ) W daym momecie, tylko jedo urządzeie moŝe kotrolować magistrale (Bus Masterig), zwykle jest to. Wartość komórki Wstęp do iformatyki Cezary Bolek <cbolek@ki.ui.lodz.pl> 3 Wstęp do iformatyki Cezary Bolek <cbolek@ki.ui.lodz.pl> 4 1

Adresowaie pamięci Przestrzeń m...321 m-bitów 8b = 1B Przestrzeń -bitów a) 2 16 B = 65535B = 64kB b) 2 32 B = 4 294 967 296 B = 4GB 8b a) 16b b) 32b 2-1 Wstęp do iformatyki Cezary Bolek <cbolek@ki.ui.lodz.pl> 5 Wstęp do iformatyki Cezary Bolek <cbolek@ki.ui.lodz.pl> 6 Kofiguracje pamięci i pamięć ROM ROM (Read Oly Memory) pamięć tylko do odczytu ROM, I/Out sterująca (Radom Access Memory) pamięć o dostępie swobodym przesyła dae z pamięci do w celu ich przetworzeia ROM S Static Szybka pamięć, ale duŝa i zuŝywająca duŝo eergii. (pamięci Cache) D Dyamic Woliejsza pamięć, ale mała i zuŝywająca mało eergii. (pamięć główa) Pamięć operacyja Pamięć zawiera dae i rozkazy (programy) określające jak przetwarzać dae przesyła przetworzoe dae do pamięci w celu ich późiejszego przetwarzaia, wyświetleia, zapisaia itp Jedostka cetrala Przetwarza dae Wstęp do iformatyki Cezary Bolek <cbolek@ki.ui.lodz.pl> 7 Wstęp do iformatyki Cezary Bolek <cbolek@ki.ui.lodz.pl> 8 2

Jedostka cetrala procesor Przykład. Wykoaie pseudokodu - krok 1 jedostka arytmetyczo-logicza Blok rejestrów 1a 1c Prześlij pobrae dae do pamięci 1b Czekaj a dae wej. Blok sterujący Rozkaz Pobierz pobiera dae z zewątrz i zapisuje je do pamięci Pobierz zmieia zawartość pamięci Zmiee algorytmu odoszą się do kokretych miejsc w pamięci Litry=36 Start=43 Koiec=94 Wstęp do iformatyki Cezary Bolek <cbolek@ki.ui.lodz.pl> 9 Wstęp do iformatyki Cezary Bolek <cbolek@ki.ui.lodz.pl> 1 Wykoaie pseudokodu: krok 2 2a Wykoaie pseudokodu: krok 3 3a 2b Pobierz wart. 2d do odejm. Prześlij wyik do pamięci 2c: Oblicz róŝicę 3b Pobierz wart. 3d do dziel. Prześlij wyik do pamięci 3c: Oblicz iloraz Rozkaz Ustaw moŝe zmieić zawartość pamięci Procesor wykouje operacje matematycze Procesor pobiera dae z pamięci a których operuje Procesor przesyła wyik do pamięci Koleja operacja Ustaw Aalogicze kroki Aalogicze operacje a pamięci Sred=.6 Wstęp do iformatyki Cezary Bolek <cbolek@ki.ui.lodz.pl> 11 Wstęp do iformatyki Cezary Bolek <cbolek@ki.ui.lodz.pl> 12 3

Wykoaie pseudokodu: krok 4 Wartość, która ma być wydrukowaa zajduje się w pamięci Procesor wysyła Ŝądaie wysłaia zawartości pamięci do urządzeia wyjściowego Sred=.6 Wstęp do iformatyki Cezary Bolek <cbolek@ki.ui.lodz.pl> 13 4a Sred=.6 4b Pobierz wartość z pamięci Wyślij wartość a wyjście 4c.6 Jedostka Arytmetyczo Logicza Arithmetic Logical Uit () Dae Układ Sterujący Rejestr 1 Rejestr 2 4 3 Wstęp do iformatyki Cezary Bolek <cbolek@ki.ui.lodz.pl> 14 A Dodawaie + 7 Akumulator Wyik Procesor moŝe wykoać - dodawaie, - odejmowaie - moŝeie, - oper. logicze - trasfer Rejestry robocze Rejestry wewętrze Rejestry robocze słuŝą do przechowywaia i wyików obliczeń zaim zostaą zapisae w pamięci. Najstarsze procesory posiadały jede taki rejestr, zway Akumulatorem. Współczese procesory mają awet do kilkudziesięciu takich rejestrów. Rejestry robocze Rejestr statusowy - SR Wskaźik stosu SP Liczik programu IP lub PC Blok logiki sterującej Rejestr istrukcji IR lub CIR Rejestry dostępe dla programisty Blok sterujący decyduje (a podstawie IR), które rejestry uŝyć i jaką operacje wykoa a ich Rejestr statusowy - SR Rejestr statusowy przechowuje iformację o bieŝącym staie procesora. Poszczególe bity rejestru iformują o wyiku ostatiej wykoaej istrukcji p.: czy wyik jest zerowy (Z - zero): 1-tak, -ie czy wyik jest ujemy (S - sig): 1-tak, -ie czy wystąpił błąd arytmetyczy (O - overflow): 1-tak, -ie i ie, w zaleŝości o rodzaju procesora. Liczik programu - IP Liczik programu zawiera wartość adresu istrukcji, która jako astępa ma być pobraa z pamięci i wykoaa. Podczas ormalego wykoywaia programu, liczik jest zwiększay po pobraiu owej istrukcji. Realizacja skoku w programie, polega a wpisaiu do PC wartości owego adresu. Wstęp do iformatyki Cezary Bolek <cbolek@ki.ui.lodz.pl> 15 Wstęp do iformatyki Cezary Bolek <cbolek@ki.ui.lodz.pl> 16 4

systemowa procesora Sterowiki magistral ISA, PCI, SCSI, PCMCIA, AGP Układy peryferyje Sterowiki pamięci masowych FDD, HDD... portów we/wy COM, LPT, USB, etc. Architektura vo Neumaa Komputer składa się: się z jedostki sterującej jedostki arytmetyczo logiczej rejestrów: roboczych, IP, SR (i iych) bloku pamięci operacyjej urządzeń we/wy Pamięć operacyja przechowuje rozkazy (program) i dae programu. Współczese systemy komputerowe charakteryzują się ogromym zróŝicowaiem układów peryferyjych, sposobów współpracy z pamięciami, etc. systemowa procesora (z wyjątkiem ajprostszych systemów) ie jest dostępa bezpośredio dla pamięci i urządzeń zewętrzych. Do magistrali tej podłączoe są zwykle sterowiki magistral stadardowych (ISA, PCI, AGP), które ułatwiają podłączaie iych układów peryferyjych, iezaleŝie od typu procesora. Wstęp do iformatyki Cezary Bolek <cbolek@ki.ui.lodz.pl> 17 Jedostka cetrala pobiera rozkazy z pamięci, iterpretuje ich zaczeie i wykouje odpowiedie operacje a rejestrze akumulatora i rejestrach buforowych umoŝliwiając zapis i odczyt komórek pamięci. Podstawowy zbiór istrukcji musi umoŝliwiać: 1. przesyłaie wartości pomiędzy komórkami pamięci a rejestrami procesora 2. operacje arytmetyczo-logicze a rejestrach procesora 3. rozgałęzieia programu: bezwarukowe i warukowe Wstęp do iformatyki Cezary Bolek <cbolek@ki.ui.lodz.pl> 18 Ilu bitowy jest procesor? Symulator komputera - mikroprocesor (laboratorium) Ilu bitowa? Ilu bitowe? 8-bitowa 8-bitowe operacje arytmetycze, operacje logicze, operacje bitowe, przesuięcia bitowe Ilu bitowe rejestry? 8-bitowa AL BL CL DL cztery 8-bitowe rejestry robocze IP liczik programu Architektura oparta a procesorze Itel 8x86 SP SR ISOZ wskaźik stosu rejestr statusowy bity: I S O Z Wstęp do iformatyki Cezary Bolek <cbolek@ki.ui.lodz.pl> 19 Wstęp do iformatyki Cezary Bolek <cbolek@ki.ui.lodz.pl> 2 5