0971-06 modul Szövegfeldolgozás

1. 0971-06 modul Szövegfeldolgozás Speciális informatikai feladatok

2. Információtartalom vázlata: • Egy általános processzor felépítése: regiszterek, ALU, memóriavezérlő • Egy- és többmagú mikroprocesszorok • A címezhető memóriák hardveres csoportosítása • A ROM, RAM típusok jellemzése • Cache memória, virtuális memória • A memóriahierarchia • A korszerű gépek memóriajellemzői

3. Egy általános processzor felépítése: regiszterek, ALU, memóriavezérlő • A CPU felépítése, főbb egységei: • ALU: (Arithmetic and Logical Unit – Aritmetikai és Logikai Egység). A processzor alapvető alkotórésze, ami alapvető matematikai és logikai műveleteket hajt végre. • AGU: (Address Generation Unit) - a címszámító egység, feladata a programutasításokban található címek leképezése a főtár fizikai címeire és a tárolóvédelmi hibák felismerése. • CU:(Control Unit a.m. vezérlőegység vagy vezérlőáramkör). Ez szervezi, ütemezi a processzor egész munkáját. Például lehívja a memóriából a soron következő utasítást, értelmezi és végrehajtatja azt, majd meghatározza a következő utasítás címét. • Regiszter (Register): A regiszter a processzorba beépített nagyon gyors elérésű, kis méretű memória. Buszvezérlő: A regisztert és más adattárolókat összekötő buszrendszert irányítja. A busz továbbítja az adatokat. • Cache: A modern processzorok fontos része a cache (gyorsítótár). A

4. Aritmetikai Logikai Egység (ALU): • A CPU-n belüli számítási, logikai feladatokért felelős. • bináris összeadás • Boole algebrai (logikai) műveletek • komplemensképzés • bitsorozatok léptetése (bitenként jobbra és balra) • Ennek megfelelően az ALU rendszerint fixpontos bináris összeadóból, komplementálóból, léptetőregiszterből, és a logikai műveletvégzőből áll.

5. A regiszter: • Gyors elérésű átmeneti tároló a CPU-ban. Általában egyszerre csak 1 gépi szó (word) (2-4 bájt) feldolgozására alkalmas. • A regiszterek felépülhetnek statikus memóriaelemekből Statikus RAM! vagy egy RAM (Random Access Memory) memória részeként (DINAMIKUS RAM). • Egy-egy regiszter hozzáférési (elérési) ideje általában néhány ns.

6. Néhány regiszter fajta: • Akkumulátor regiszter:Az akkumulátor az aritmetikai és logikai műveletek operandusait, vagyis a műveletek tárgyát képező mennyiségeket vagy azoknak az eredményeit tárolja. • Utasításregiszter (IR): A vezérlő egységhez tartozó regiszter, amelyben a memóriából lehozott utasítás tárolódik. • Utasításszámláló regiszter (PC v. IP):A soron következő utasítás címét tárolja. • Memóriacímregiszter: (MAR) Adatok kiolvasásakor vagy beírásakor azonosított memóriarekesz címét tárolja. • Memóriaadatregiszter: (MDR)A memóriából beolvasott vagy beírni kívánt adatok átmeneti tárolója. (puffer) • Állapotregiszterek, vezérlő regiszterek. Egy vagy több regiszteren belül tárolnak vezérlő és ellenőrző jeleket. • Veremmutató regiszter (Stack Pointer)

7. Egy és többmagos processzorok: • MOORE szabály • 3.6 GHz-es határ:sok hő, fogyasztás • Párhuzamos adatfeldolgozás …

8. Memóriák csoportosítása: A memóriákat fizikai szempontból két csoportra oszthatjuk. • RAM (Random Access Memory) • A központi feldolgozó egység a memória tetszőleges byte-jait azonos idő alatt éri el. Az ilyen elérésű memóriát véletlen elérésű memóriának nevezik. • Olvasható, írható és törölhető a tartalma. • Ahhoz, hogy az adatokat el tudja tárolni, külső tápfeszültségre van szüksége, vagyis a számítógép kikapcsolásakor a benne tárolt adatok elvesznek. • Operatív tár céljára használják. Egy program futása úgy történik, hogy a először a program betöltődik a RAM-ba, majd végrehajtódnak az utasítások.

9. ROM (Read Only Memory) • A memória, amelybe az adatok véglegesen be vannak égetve, a ROM. A számítógép vezérléséhez szükséges alapvető parancsokat tartalmazza. (BIOS) • Tartalma üzemszerűen csak olvasható. • Programozása a gyártáskor történik. • Információ tartalmát a számítógép kikapcsolásakor is megőrzi.

10. RAM-ok csoportosítása • DRAM (dinamikus RAM): olcsóbban gyártható, mivel a bitet a félvezető kapacitása tárolja, de a háttérben rendszeres időközönként végig kell címezni a sorokat, ellenkező esetben elvész a benne tárolt információ. Sorok és oszlopok: alacsony szinten a DRAM-ok nem egy skalár memóriacímmel címződnek, hanem sor és oszlop kijelöléssel. A sorkijelölés hatására kiolvasódik az egész sor és egyúttal vissza is íródik. • SRAM (statikus RAM): ebben már rendes D tároló cella lett kialakítva, ami dupla akkora gyártási költséget jelent. Azonban nem kell frissíteni az SRAM-ot, mert a cella mindkét állapotában stabilan megmarad, amíg tápfeszültséget kap. Általában ezért kisebb kapacitásúak (néhány 10 MB-os nagyságrendig maximum), azonban nagyon gyors működésűek és az üzemi állapotukat

11. ROM-ok csoportosítása • PROM: egyszer programozható, üzem közben csak olvasható memória. Technológiailag általában vékony szilíciumszálakat égettek át a programozás során. • EPROM: elektromos árammal írható memória, és UV fénnyel törölhető. • EEPROM: elektromos árammal írható és elektromos árammal törölhető memória. • FLASH ROM: EEPROM egy speciális változata. Flashmemóriát használnak az USB -csatolású pendrive -okban is.

12. Cache memória: • A modern processzorok fontos része a cache (gyorsítótár). A cache a processzorba, vagy a processzor környezetébe integrált memória, ami a viszonylag lassú rendszermemória-elérést hivatott kiváltani azoknak a programrészeknek és adatoknak előzetes beolvasásával, amikre a végrehajtásnak közvetlenül szüksége lehet. A mai PC processzorok általában két gyorsítótárat használnak, egy kisebb (és gyorsabb) első szintű (L1) és egy nagyobb másodszintű (L2) cache-t. A gyorsítótár mérete ma már megabyte-os nagyságrendű.

13. Virtuális memória • A számítógépnek lehet úgynevezett virtuális memóriája. Itt tulajdonképpen arról van szó, hogy a gép - igazi memória hiányában - memóriának használja a merevlemez egy bizonyos meghatározott részét.

14. Memóriahierarchia:

15. A korszerű gépek memóriajellemzői: • SOK • GYORS • Persze mindig igazítani kell a PC egyéb hardverelemeihez, a felhasználói szoftverek igényeihez, a használt operációs rendszerhez!

16. VÉGE