To tylko jedna z 5 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
OGÓLNY OBRAZ DZIAŁANIA KOMPUTERA I JEGO URZĄDZEŃ WEWNĘTRZNYCH
Zespoły komputera
Architektura von Neumanna:
Architektura von Neumanna:
- dane i rozkazy w tej samej pamięci, umożliwiającej zapis i odczyt
- zawartość pamięci adresowana przez wskazanie miejsca bez względu na to co tam się mieści (dane, rozkazy)
- jeżeli nie zdefiniowane inaczej, to rozkazy są wykonywane jeden po drugim (sekwencyjnie)
Programowanie:
Programowanie, rozwiązanie sprzętowe (hardwired programming):
- połączenie jednostek sprzętowych tak, żeby realizowały jakieś operacje (AL)
- dla każdego nowego zadania, musimy tworzyć nowy system połączeń jednostek sprzętowych
- dostarczamy dane do (wyspecjalizowanego) urządzenia, a to po obliczeniu zwraca wynik
Programowanie, rozwiązanie programowe (software programming):
- budujemy zestaw funkcji o ogólnym przeznaczeniu, tak żeby dla konkretnego zadania nie budować nowego zestawu funkcji, ale tylko dostarczyć oprócz danych też inne sygnały sterujące, wskazujące na to, co ma z tymi danym zrobić
- z każdym rozkazem dostarczamy również sygnały sterujące (zakodowane w postaci kodu)
- sekwencja tych kodów lub rozkazów jest nazywana `oprogramowaniem'
- dostarczamy kody rozkazów, interpreter rozkazów je analizuje i wysyła sygnały sterujące do funkcji, do funkcji dostarczamy też dane i na podstawie danych i sygnałów sterujących wykonywane są obliczenia odpowiednie
System komputerowy (organizacja na najwyższym poziomie):
a) Jednostka centralna, składa się z:
- moduł interpretujący kody sygnałów sterujących
- moduł realizujący funkcje arytmetyczne i logiczne
b) Moduły wejścia/wyjścia:
- przyjmowanie rozkazów w pewnej formie i zamiana na formę zrozumiałą przez komputer (we)
- wyprowadzanie wyników pracy na formę zrozumiałą dla człowieka (wy)
- przenosi dane pomiędzy urządzeniami we/wy a procesorem i pamięcią (w obie strony)
c) Moduł pamięci głównej:
- służy do przechowywania danych jak i rozkazów tymczasowo
- składa się z zestawu komórek ponumerowanych sekwencyjnie, każde z tych miejsc zawiera liczbę binarną, interpretowaną jako dane albo jako rozkaz
d) Procesor:
- komunikuje się z pamięcią główną i pobiera z niej dane, które zapisuje w swoich rejestrach
CPU zawiera:
Rejestry procesora:
(…)
…:
linie danych - przenoszenie danych pomiędzy adresami, wszystkie razem tworzą „szynę danych”, szerokość „szyny” to liczba linii w niej zawartych, jedna linia może przenosić jednocześnie tylko jeden bit, więc liczba linii określa ilość bitów przesyłanych jednocześnie
linie adresowe - określanie źródła przeznaczenia danych przesyłanych magistralą, wszystkie razem tworzą „szynę adresową”, szerokość szyny adresowej musi być równa maksymalnej pojemności systemu pamięci, używa się ich również do adresowania we/wy, często pierwszy bit oznacza jaki moduł używamy, np. 1 oznacza pamięć a 0 oznacza we/wy
linie sterowania - sterowanie dostępem do linii danych i linii adresowych i sterowania ich używaniem, typowe linie sterowania to: zapis w pamięci lub we/wy (zapisuje dane z szyny danych w określonej w szynie…
… się z początkiem takiego cyklu
asynchroniczna - występowanie zdarzenia jest zależne od zdarzenia poprzedniego, następuje po nim, lub na jego życzenie
Szerokość magistrali:
- szyny danych - ma wpływ na wydajność systemu, im większa szerokość, tym większa ilość przesyłanych bitów jednocześnie
- szyny adresowej - ma wpływ na pojemność systemu, im większa szerokość, tym większa ilość alokacji możliwych do określenia…
… (do)
g) zapisanie argumentu (os)
Przerwania:
Przerwania - są to przerwania normalnego wykonywania rozkazów przez urządzenia np. we/wy
Klasy przerwań:
a) programowe - generowane przez warunki będące efektem wykonania programu (np. dzielenie przez zero itd.)
b) zegarowe - generowane przez zegar wewnętrzny
c) we/wy - generowane przez urządzenia we/wy
d) uszkodzenia sprzętu - generowane przez uszkodzenie…
…/wyjścia:
- rejestr adresowy we/wy (I/OAR) - określa konkretne urządzenie we/wy
- rejestr buforowy we/wy (I/OBR) - wykorzystywany do wymiany danych miedzy urządzeniami we/wy a jednostką centralną
Inne rejestry:
IR - rejestr rozkazu (zawiera ładowane rozkazy) PC - licznik programu
AC - służy do tymczasowego przechowywania danych (akumulator)
Działanie komputera
Cykl rozkazów:
Podstawowy cykl rozkazu…
… może sam odnosić się bezpośrednio do adresów pamięci na urządzeniach we/wy, np. dysku
- procesor może przekazać sterowanie we/wy modułom we/wy, wtedy one same, bez żadnego angażowania procesora pobierają i zapisują dane na nośnikach we/wy (DMA - direct memory access)
Struktura połączeń wewnętrznych
Trzy najważniejsze moduły w komputerze (procesor, pamięć, we/wy) komunikują się między sobą za pomocą sieci połączeń…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)