170 likes | 460 Views
ARCHITEKTÚRA POČÍTAČOV. Čo je počítač?. Počítač je stroj na spracovanie údajov, ktorý pracuje podľa programu uloženého v pamäti. Čo je program?. Je konečná postupnosť inštrukcií, ktoré vedú k vyriešeniu určitej úlohy. alebo v nekonečnom cykle. koniec. štart. Čo je procesor?.
E N D
Čo je počítač? Počítač je stroj na spracovanie údajov, ktorý pracuje podľa programu uloženého v pamäti
Čo je program? Je konečná postupnosť inštrukcií, ktoré vedú k vyriešeniu určitej úlohy alebo v nekonečnom cykle koniec štart
Čo je procesor? CPU - Central Processing Unit Základná jednotka počítača, t.j. logický automat pre spracovanie informácii ( zložitý logický sekvenčný obvod ) Samotný procesor nedokáže nič urobiť, pre svoju činnosť musí mať k dispozícii pamäť, zdroj taktovacích hodín, periférne obvody, sústavu prepojovacích zberníc
Čo je procesor? Procesor sa skladá z : CPU = ALJ + RJ RJ - riadiaca jednotka ... riadi chod procesora ALJ - aritmeticko logická jednotka ...vykonáva aritmetické a logické operácie
Inštrukčný register Programové počítadlo Akumulátor n-bitová obojsmerná zbernica A B ALJ C ALJ – Aritmeticko – logická jednotka
Čo je architektúra? Ideový návrh, t.j. vytýčenie hlavných princípov jeho výstavby s prihliadnutím na potreby programovania
Architektúra Von Neumana • Táto architektúra používa jednu spoločnú pamäť pre program aj dáta • Je používaná v súčasných osobných počítačoch (PC) John von Neumann "praotec" súčasných počítačov
Architektúra Von Neumana • Hlavnou zásadou von Neumana je, že počítač by sa nemal prispôsobovať potrebám konkrétnej aplikácie svojou vnútornou štruktúrou, ale len programovým vybavením. • Typické znaky architektúry riešenia von Neumana: • pevná inštrukčná sada • pevný operačný kód • pevný dekodér inštrukcií
Externá pamäť Architektúra Von Neumana
Harvardská architektúra • Táto architektúra používa dve pamäte, jednu pre program a jednu pre dáta • Je charakteristická pre použitie v jednočipových mikropočítačoch • Pamäť programu a pamäť dát majú oddelené hardwerové cesty ku CPU. Tie umožňujú procesoru čítať inštrukcie a dáta súčasne.
Harvardská architektúra • Riadiaca pamäť obsahuje informácie o riadení systému. • Informácie z tejto riadiacej pamäte sú dekódované riadiacou jednotkou, ktorá zabezpečuje následnosť výberu riadiacich signálov z riadiacej pamäti.
Rozdiel architektúr • PC register u von NEUMANovskej koncepcie adresuje RAM pamäť a u HARVARDskej adresuje ROM pamäť. • HARVARDská architektúra nemá v inštrukčnom cykle krok prenášajúci kód inštrukcie z RAM pamäte do Registra inštrukcií. ROM pamäť supluje funkciu Registera inštrukcií. Jej výstup je priamo napojený na RJ a tak stačí mať v PC registri adresu inštrukcie, ktorá sa bude vykonávať. • U von NEUMANovskej koncepcie v RAM sa nachádzajú inštrukcie aj dáta (t.j. premenné aj konštanty), u HARVARDskej sa v RAM nachádzajú len premenné dáta a v ROM sa nachádzajú inštrukcie a z dát len konštanty (zapisujú sa tam spolu s programom).
Ich nedostatok Pomalosť - podmienená sériovým spôsobom činnosti, postupným vykonávaním jednotlivých inštrukcií programu Na odstránenie tohto nedostatku sa ponúkajú rôzne architektúry s využitím viacerých procesorov pre riešenie jednej úlohy
Iné architektúry • zreťazené procesory • paralelná sústava procesorov (multiprocesory) • procesorové pole (maticové procesory)