Arvuti komponendid ja arhitektuurid Lk

|
Arvuti komponendid ja arhitektuurid Lk
|
bet | 1/8 | Sana | 25.09.2020 | Hajmi | 1,17 Mb. | | #11655 |
Arvuti komponendid ja arhitektuurid Lk. /
Projekt EE/06/B/FPP-169000
Õppematerjalid infotehnoloogia erialale (EUCIP-Mat)
ARVUTI KOMPONENDID JA ARHITEKTUURID
Koostajad: P. Prinetto, Politecnico di Torino, A. Cilardo, L. Coppolino ja N. Mazzocca, Napoli Ülikool “Federico II”, Itaalia
Õppetundide arv: 15 õppetundi
Kursuse lühikirjeldus:
See õppemoodul esitab kaasaegse arvuti arhitektuuri põhialused. Moodul annab tavaliselt arvutisüsteemides olevate riistvara komponentide ning arvutisüsteemide ja protsessorite sisearhitektuuri üksikasjalikud kirjeldused. Lõviosa moodulist on pühendatud sisend- ja väljundseadmetele ning komponentidele, mis on seotud kasutaja suhtlemisele arvutiga.
Nii näiteks käesolev moodul
kirjeldab arvutisüsteemide arhitektuuride võtmeomadusi
tutvustab protsessori struktuuri, andes sissejuhatuse säärastele mõistetele nagu registrid, mälud, juhtimisloogika jne
selgitab programmide elukaart
annab nii teoreetilist kui praktilist teavet arvutites enimkasutatavate mälude kohta
tutvustab mehhanisme, mida kasutatakse sisend- ja väljundseadmetega suhtlemise toetamiseks
annab üksikasjaliku üheprotsessoriliste süsteemide struktuuri seletuse
tutvustab massmäluseadmeid
kirjeldab peamiste kaasaegsetes arvutites tavaliselt kasutatavate välisseadmete omadusi
annab ülevaate kaasaegsete erinevat tüüpi arvutisüsteemidest
Sihtrühm: IT valdkonna tudengid ja baastaseme professionaalsed töötajad
Eeldused: EUCIP haldussektsiooni esimese moodulina ei sisalda see mingeid nõudeid lugeja varasematele tehnilistele teadmistele.
Kursuse eesmärk: Selle mooduli väljundiks on see, et lugeja saab teadmisi protsessori arhitektuuri kõigist põhiaspektidest, alama taseme programmeerimisest, arvuti sisemisest ülesehitusest ja eri komponentide rollist arvutisüsteemis, koos erilise rõhuga sisend- ja väljundseadmete tööle.
C.1 Arvuti komponendid ja arhitektuurid
C.1.1. Põhiriistvara C.1.1.1 Arvutisüsteemi põhikomponendid
Arvuti on seade, mis võimaldab täita programme, st. ette määratud tööoperatsioonide järjestust (juhiseid), suhtlema välismaailmaga sisendinfo saamiseks (sisendandmed) ja toota vastavat väljundinformatsiooni (väljundandmeid).
Nende süsteemide põhiomaduseks on nende võime lahendada erineva iseloomuga probleeme kasutades mitmesuguseid, spetsiaalselt selleks loodud programme (tarkvara), samas kui füüsiline struktuur (riistvara) jääb samaks.
Programmi kirjeldatakse keele vahenditega (programmeerimiskeel), mida iseloomustab süntaktiliste ja semantiliste reeglite kogum. Kuigi iga keel on potentsiaalselt võimeline kirjeldama operatsioonide järjestust, siis suurema arvu programmeerimiskeelte olemasolu võimaldab meil valida spetsiifilise probleemi lahendamiseks kõige paremini sobiva keele.
Arvutisüsteemi struktuur
Arvutisüsteem sisaldab tavaliselt järgmisi funktsionaalseid üksusi:
sisend/väljundseadmed, mis võimaldavad vahetada infot välismaailmaga (kasutajad, lisaseadmed, teised arvutid jne), mis suhtlevad arvutiga. Need teisendavad sellise informatsiooni vajadusel teatavasse formaati, mis sobiks kokku süsteemi siseselt kasutatava formaadiga.
Mäluseade, mis on vajalik programmide ja töötlemiseks mõeldud andmete (sisend- ja väljundandmete, vahetulemuste) hoidmiseks.
Töötlemisseade (protsessor), mis dekodeerib ja teostab mäluseadmes salvestatud programmi juhendeid.
Sidumisseade (siin), mis on vajalik ülalnimetatud seadmete ühendamiseks, et võimaldada nõutud informatsiooni vahetust.
Arvutisüsteemi arhitektuur
Töötlemisseade
Kui programmi teostatakse, siis töötlemisseade ehk protsessor itereerib sama põhisammude järjestust (tuntud ka Von Neumanni tsükli nime all):
Mälu lugemine ja järgmise protsessoris teostamisele kuuluva juhendi salvestamine (Juhendi väljakutse samm)
Väljaarvutamine, milliseid elementaaroperatsioone peab protsessor tegema selleks, et teostada äsja laetud juhendit (Dekodeerimise samm)
Kohaste juhendite operandide kindlaksmääramine ja laadimine (Operandi väljakutse sammud)
Juhendite rakendamine elementaaroperatsioonide jadana, mis on määratud dekodeerimise sammul (Rakendamise samm)
Tulemuste salvestamine, kui seda nõutakse juhendis (Salvestamise samm)
Määrab kindlaks järgmisena teostatava juhendi koha mäluseadmes..
Üksikasjalik protsessori struktuuri ja töö kirjeldus on toodud käesoleva mooduli 2. ja 3. peatükis.
|
| |