Curs VIII
| Numar pagini |
9 |
| Nume |
Curs VIII |
| Subiect |
Arhitectura calculatoarelor |
| Institutie |
Universitate |
| Universitate |
Facultatea de Automatica, Calculatoare, Electronica |
| Pret |
50 puncte |
| Evaluarea calitatii |
0 / 0 (100%) |
| Adaugat |
02-05-2009 |
| Adaugat de |
dktf0406 |
| Descarcat |
5 |
| Marimea fisierului |
0 KB |
| Formatul fisierului |
pdf |
| Cuvinte cheie |
, , , , , , , , |
Format: pdf
Pret: 50 puncte
Descrierea materialului:
Cuprinde continuarea cursului VII:
Capitolul 3: Organizarea sistemelor de calcul
3.1 Procesoare
3.1.1 Organizarea CPU
3.1.2 Executarea instrucţiunilor
3.2 Memoria cache
Extras din material:
CURS 8 AC 2006/2007
1/9
ARHITECTURA CALCULATOARELOR 2006/2007
CURSUL 8
Capitolul 3: Organizarea sistemelor de calcul
Un calculator numeric este un sistem interconectat de procesoare, memorii, ?i dispozitive
intrare/ie?ire. Aceste trei componente sunt conceptele cheie ale arhitecturii calculatorului.
3.1 Procesoare
3.1.1 Organizarea CPU
Organizarea unei structuri de calcul simple, bazat? pe o magistral?, este prezentat? ?n figura
3.1. CPU - ul (Unitatea Centrala de Procesare) este creierul calculatorului. Func?iunea sa
este de a executa programele stocate ?n memoria principal? prin extragerea instruc?iunilor,
decodificarea lor ?i apoi executarea lor una dup? alta. Componentele sunt conectate printr-o
magistral? (bus), care este, din punct de vedere fizic, o colec?ie de trasee electrice pentru
transmiterea adreselor, datelor ?i a semnalelor de control. Magistrala poate fi extern? CPU-
ului, conect?nd dispozitivele de I/ O ?i memoria, sau poate fi intern? CPU- ului.
CPU este compus din mai multe p?r?i distincte. CU (Unitatea de control) este responsabil?
pentru extragerea instruc?iunilor din memoria principal? ?i determinarea tipului lor. ALU
(Unitatea Aritmetica Logica) execut? opera?ii aritmetice ?i logice, cum ar fi adunarea sau
AND logic, care sunt necesare pentru a realizarea instruc?iunilor.
CPU contine deasemenea o memorie mic? de ?nalt? vitez? folosit? pentru a stoca rezultate
temporare ?i anumite informa?ii de control. Memoria este alcatuit? dintr-un num?r de regi?tri,
Unitate Centrala de Procesare (CPU)
Unitatea de Control
(CU)
Unitatea Aritmetic?
Logic?
(ALU)
Regi?tri
Memoria
Principal?
Disc Imprimant?
Magistral?
Dispozitive
I / O
Figura 3.1 Organizarea unui calculator simplu cu CPU si doua dispozitive I/O
CURS 8 AC 2006/2007
2/9
din care fiecare are o anumit? m?rime ?i func?iune. Deobicei, toti regi?trii au aceea?i m?rime
(lungime). Fiecare registru poate con?ine un num?r, p?n? la un maximum determinat de
m?rimea registrului. Regi?trii pot fi citi?i ?i scri?i cu o mare vitez? pentru c? sunt interni CPU-
ului.
Registrul cel mai important este PC (Num?r?torul de program), care indic? adresa
urm?toarei instruc?iuni care urmeaz? s? fie executat?. Numele Num?r?tor de program este
?ntr-un fel gre?it deoarece acest registru nu are nimic de a face cu num?rarea, dar termenul
este foarte folosit. Deasemenea important este IR (Registrul de instruc?iune), care
memoreaz? codul instruc?iunii curente care se execut?. Majoritatea calculatoarelor au
numeroase alte registre, unele de uz general ca ?i altele pentru scopuri specifice.
Un exemplu de organizare tipic? von Neumann pentru CPU este prezentat? ?n Figura 3.2.
Aceast? structur? este numit? cale de date (data path) ?i este alcatuit? din regi?tri (tipic de la
1 la 32), ALU ?i mai multe magistrale conect?nd componentele. Regi?trii sunt conecta?i la doi
regi?tri de intrare ai ALU, eticheta?i A ?i B in figura 3.1. Ace?ti regi?tri memoreaz? intrarea
ALU ?n timp ce ALU calculeaz?. Calea de date este foarte important? ?n toate sistemele de
calcul ?i vom reveni asupra acestui subiect.
Chiar ALU realizeaz? adunarea, sc?derea, ?i alte opera?ii asupra intrarilor sale ?i ofer?
rezultatul ?n registrul de ie?ire. Acest registru de ie?ire poate fi stocat ?napoi ?ntr-un registru.
Mai tarziu, registrul poate fi scris (adic? stocat) ?n memorie, dac? se dore?te. Nu toate
A + B
A
B
...
Materiale similare
| Nume: |
Curs III |
| Extras din material: |
...are utilizeaz? nota?ia ?n complement fa?? de doi trebuie s? ?tie numai s? efectueze
adunarea ?i negarea bi?ilor. De exemplu, opera?ia de sc?dere 7- 5 este identic? cu problema de
adunare 7 + (-5). ?n consecin??, dac? i se cere unui calculator s? scad? 5 (stocat sub forma
0101) din 7 (stocat ca 0111), acesta va schimba mai ?nt?i pe 5 ?n 5 (reprezentat ca 1011) ?i
apoi va efectua adunarea 0111 + 1011, ob?in?nd rezultatul 0010, care reprezint? valoarea 2,
dup? cum este descris ?n contin... |
| Nume: |
Cursul VII |
| Extras din material: |
...rii dintr-o unitate central? de
prelucrare servesc ca zone tampon ?ntre unitatea de comand? ?i unitatea aritmetico-logic?, sau
?ntre unitatea central? de prelucrare ?n ansamblu ?i memoria principal?.
Ata?area controlerelor la magistrala unui calculator m?re?te semnificativ complexitatea
opera?iilor de control al comunica?iei de-a lungul acestei c?i de comunica?ie. Trebuie
efectuate transferuri de date ?ntre unitatea central? de prelucrare ?i memoria principal?, ?ntre
unitatea cen... |
| Nume: |
Curs I |
| Extras din material: |
...ru
realizarea de sisteme de stocare ?n care longevitatea este un factor important.
Limit?rile tehnologice, considerentele economice, precum ?i necesitatea stoc?rii de copii de
siguran?? ale datelor vitale, au f?cut ca arareori memoria principal? a unui calculator s?
satisfac? cerin?ele impuse de diverse aplica?ii. De aceea, multe calculatoare sunt echipate, pe
l?ng? memoria principal?, cu sisteme de stocare de mas? (mass storage systems, denumite ?i
memorie secundar?). De obicei, ... |
| Nume: |
Curs IX |
| Extras din material: |
...ementele de baz? din care sunt construite toate calculatoarele numerice sunt uluitor de
simple. Primul pas este studiul acestor elemente de baz? ?i al algebrei speciale cu dou? valori
(algebra booleana) folosit? pentru a le analiza. Dup? aceea se studiaz? circuitele fundamentale
care pot fi construite folosind por?i ?n combina?ii simple, incluz?nd circuite pentru opera?ii
aritmetice. Urm?toarea tem? este aceea de a afla cum por?ile pot fi combinate pentru a stoca
informa?ii, ceea ce ?n... |
| Nume: |
Curs XI |
| Extras din material: |
...0 0 B
1 1 1 1 0 0 A+B
1 1 1 1 0 1 A+B+1
1 1 1 0 0 1 A+1
1 1 0 1 0 1 B+1
1 1 1 1 1 1 B-A
1 1 0 1 1 1 B-1
1 1 1 0 1 1 -A
0 0 1 1 0 0 A AND B
0 1 1 1 0 0 A OR B
0 1 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 1 1
0 1 0 0 1 0 -1
Figura 5.2 Func?iile ALU pentru microarhitectura exemplului ISA IJM
CURS 11 AC 2006/2007
6/9
folositoare. ?n multe cazuri exist? multiple posibilit??i pentru a ob?ine acela?i rezultat. ?n acest
tabel, + ?nseamn? plus aritmetic, iar ?nseamn? minus aritmetic,... |
| Nume: |
Cursul V |
| Extras din material: |
...ul de opera?ie al fiec?rei instruc?iuni este reprezentat de primii patru bi?i, sau, ceea ce
revine la acela?i lucru, de prima cifr? hexazecimal?. Lista complet? a instruc?iunilor con?ine
numai 12 instruc?iuni elementare, ale c?ror opcoduri sunt reprezentate prin cifrele
hexazecimale de la 1 la C. Astfel, orice cod de instruc?iune care ?ncepe cu cifra hexazecimal?
3 (?irul de bi?i 0011) se refer? la o instruc?iune de stocare (STORE), iar orice opcod care
?ncepe cu cifra hexazecimal? A s... |
Toate materialele similare
Comentarii asupra materialului "Curs VIII"
Nimeni nu a verificat inca acest material. Fi primul care isi publica opinia
Publica-ti opinia
Logheaza-te pentru a posta un comentariu
