1 / 16

5 JJ2 0: Computerarchitectuur 2M200: Inleiding Computersystemen

5 JJ2 0: Computerarchitectuur 2M200: Inleiding Computersystemen. Sessie 1 (1) : inleiding. Huishoudelijke mededelingen. Docenten: Ad Verschueren & Michael Franssen Vak ‘homepage’: http://www.ics.ele.tue.nl/  a verschu /comparch/ uitgebreide studiewijzer practicum handleiding

mahina
Download Presentation

5 JJ2 0: Computerarchitectuur 2M200: Inleiding Computersystemen

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 5JJ20: Computerarchitectuur2M200: Inleiding Computersystemen Sessie 1(1):inleiding

  2. Huishoudelijke mededelingen • Docenten: Ad Verschueren & Michael Franssen • Vak ‘homepage’:http://www.ics.ele.tue.nl/averschu/comparch/ • uitgebreide studiewijzer • practicum handleiding • programmatuur voor practicum  laptop! • powerpoint sheets van college

  3. Onderdelen van de cursus • College: 2 (INF/TM) of 4 (EIT) uur/week • Practicum: 6 x 3 uur (INF/TM) of 5 x 4 uur (EIT) • Zalen EH 9.05 en EH 9.19 • 2 studenten per groepje, 1 laptop! • Zie roosters voor tijden… • Terugkoppeling: 1 uur/week • Gepland voor EIT… • Zelfstudie: minimaal 2 uur/week!

  4. Doel van dit vak • Bruikbare basiskennis computerarchitectuur • Richten op raakvlak ‘hardware’ - ’software’: • Processor bezien vanuit software‘instructieset architectuur’ en ‘assembleertalen’ • Processor bezien vanuit hardwarecomputer- en processor ‘architectuur’, geheugens,in- en uitvoer • Ondersteuning ‘hogere’ talen en besturingssystemenspeciale instructies en geheugen-’modellen’,programma-onderbrekingen en parallelle processen

  5. En dan nog dit... • Examen in deelexamens voor INF/TM: • In tussenweek over weken 1-5, minimaal 5,0 halen! • Eind wintertrimester over weken 6-10plus herkansing over weken 1-5punt is gemiddelde van niet afgerondde deelpunten • Volledige herkansing halfweg lentetrimester • Oefenopgaven in boek van Tanenbaum • Aan het eind van ieder hoofdstuk: maak ze! • Vragen en uitwerkingen tijdens terugkoppeling...

  6. De ‘computer’ is al heel oud... • Mechanische rekenmachine (Pascal): 1642 • Alleen + en – • * en ÷ rond 1670(von Leibnitz) • Mechanische computer (Babbage): 1834 • Ponskaart in- en uitvoer, programma op ponskaarten • 1000 getallen geheugen

  7. Geheugen Aritmetische en logische eenheid (ALU) Invoer Besturing Accumulator Uitvoer De ‘Von Neumann-machine’: 1952 • Binair rekenen met 40 bit getallen • Programma en gegevens in een geheugen Dit alles met vacuumbuizen!

  8. Console-teminal Pons-band I/O AndereI/O CPU Geheugen De ‘Omnibus’ De PDP-8: een 12 bits minicomputer • Circa 1965: losse transistoren, ‘slechts’ $16000 • Belangrijkste vernieuwing: de ‘bus’

  9. De eerste microprocessor: Intel 4004 • 15 november 1971 • 2300 transistors • 4 bits processor,4096 byte programma,640 x 4 bit gegevens • 60000 instructies/sec • Voor zakrekenmachine!

  10. Aantal bits op geheugenchips,‘K’ = 1024, ‘M’ = 1048576 De toekomst: de ‘wet van Moore’ • Voorspelling in 1965 door oprichter van Intel:“aantal transistoren per chip verdubbeld iedere 18 maanden” (60% groei per jaar)

  11. Intel Pentium-Pro:5,5 miljoen transistoren,600 miljoen instructies/sec. We vinden processoren overal... • “Zingende wenskaart”: computer van 50 cent! • “Embedded” in apparatuur: 1..10 gulden • Spelcomputer/PC:100..1000 gulden • Weersvoorspelling: 10 miljoen gulden monster

  12. Lagen in een computer • Computers en op te lossen problemen complex • Deel ze op in gestapelde lagen of schillen: • Iedere laag/schil gebruikt onderliggende lagen • … voegt nieuwe functies toe • … vormt een nieuwe (‘virtuele’) machine • … kent eigen ‘machinetaal’ voor het beschrijven van het op te lossen probleem

  13. Virtuele machine Mnmet machinetaal Tn Niveau n Virtuele machine M2met machinetaal T2 Niveau 2 Virtuele machine M1met machinetaal T1 Niveau 1 Echte computer M0met machinetaal T0 Niveau 0 Vertaling in Tx:geschikt maken voor (directe) uitvoering op Mx Interpretatie op Mx:Tx programma op Mx ‘leest’ hoger niveau programma en voert het stap voor stap uit Programma’s in T1 worden eerst vertaald in T0, of geinterpreteerd door een programma op M0 Programma’s in T0 worden direct door electronica uitgevoerd

  14. Niveaugrenzenverschuiven steeds! Niveau 5 Probleemgerichte taal Vertaling (compiler) Niveau 4 Assembleertaal Vertaling (assembler) Niveau 3 Besturingssysteemmachine Gedeeltelijke interpretatie Niveau 2 Instructiesetarchitectuur Interpretatie (‘microprogramma’)of directe uitvoering Niveau 1 Microarchitectuur Niveau 0 Digitale logica Hardware Hieronder: elektronische componenten!

  15. De lagen 0..2: • Digitale logica: schakeltechniek! • Microarchitectuur: ‘datapad’ binnen processor • ‘registers’, ‘rekenorganen’ en ‘bussen’ • per ‘klok’ uitgevoerde bewerkingen • eventueel ‘besturing’ om complexe bewerkingen op te delen over meerdere klokken (‘microprogramma’) • Instructiesetarchitectuur: zo gebruik je ‘m • beschikbare instructies (basisbewerkingen) • geheugens en invoer/uitvoer

  16. De lagen 3..5: • De besturingssysteemmachine: VIRTUEEL • Voegt algemeen bruikbare complexe functies toe • Is al vertaald uit assembleer- en/of hogere taal • Assembleertaal: een-op-een met instructies • Symbolische namen in plaats van getallen! • Hogere talen: concepten i.p.v. instructies • Standaard talen: BASIC, C, Java, LISP, Fortran • Applicatietalen: databases, symbolische wiskunde

More Related