1 / 47

Sastav ra čunarskog sistema Šta je u k omp j uter u?

Sastav ra čunarskog sistema Šta je u k omp j uter u?. Poglavlje 4. Ciljevi. Opisati komponente modularnog mikroračunara Navesti delove procesora i objasniti kako rade Navesti tipove radne memorije i objasniti njihovu ulogu Objasniti kako se podaci predstavljaju u kompjuteru

barbra
Download Presentation

Sastav ra čunarskog sistema Šta je u k omp j uter u?

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. Sastav računarskog sistemaŠta je u kompjuteru? Poglavlje 4

  2. Ciljevi • Opisati komponente modularnog mikroračunara • Navesti delove procesora i objasniti kako rade • Navesti tipove radne memorije i objasniti njihovu ulogu • Objasniti kako se podaci predstavljaju u kompjuteru • Opisati kako kompjuter pronalazi podatke i instrukcije • Objasniti kako se programske instrukcije izvršavaju u procesoru • Kako ubrzati kompjuter

  3. Sadržaj • Sastav računara • Procesor • Tipovi memorije • Izvršavanjeprograma • Brzina i snaga

  4. Mikroračunari Mikroračunari se dele na: • Integrisane mikroračunare • Kompjuter ugrađen u sam proizvod • Specijalizovani za jedan zadatak • Modularne mikroračunare • Moduli povezani sistemskom magistralom • Kompjuteri opšte namene (personalni, serveri)

  5. Modularni mikroračunari

  6. Matična ploča Sadrži sledeće komponente: Procesorski čip Memorijske čipove (RAM, ROM) Magistrale (prenos podataka) Priključke za ostale komponente Dodatne čipove (kontrolere) Šta je u kutiji?

  7. Uređaji za čuvanje podataka Hard disk Flopi disk uređaj CD-ROM uređaj DVD-ROM uređaj Šta je u kutiji? Kartice – kontroleri ulazno/izlaznih uređaja Video kartica Zvučna kartica Modem TV kartica

  8. Procesor - CPU • Kontrolni centar • Skup elektronskih kola koja izvršavaju instrukcije • Obradjuje podatke i pretvara ih u informacije • Sadrži • Upravljačku jedinicu (UJ) • Aritmetičko-logičku jedinicu (ALJ) • Registre • Sistemski časovnik

  9. Upravljačka JedinicaUJ • Deo hardvera koji je zadužen da nadgleda i kontroliše rad • Usmerava i navodi kompjuter da izvršava instrukcije programa • Komunicira sa svim hardverskim komponentama

  10. Aritmetičko / LogičkaJedinicaALJ Izvršava aritmetičke operacije Izvršava logičke operacije

  11. Aritmetičkeoperacije + Sabiranje Oduzimanje Množenje Deljenje - / *

  12. Logičkeoperacije NOT • Provera ispunjenosti uslova • Poređenja • Brojeva • Slova • Specijalnih karaktera AND OR >= <= > < < > =

  13. Registri Privremena memorija Veoma brza Specijalne namene Nalazi se u procesoru Registar podataka Sadrži podatke koji se trenutno obrađuju u ALJ Prihvata rezultate izvršenja instrukcije iz ALJ Registar instrukcija U njemu je instrukcija koja se izvršava ovog trenutka

  14. Sistemski časovnik • Sistemski časovnik proizvodi impulse koji određuju ritam rada • Svaki impuls je jedan mašinski ciklus • Jedna linija programa može biti podeljena na više procesorskih instrukcija • Procesor ima ograničen set instrukcija – koje može da razume i obradi

  15. Mikroprocesor • Ceo procesor je smešten u jednom čipu • Izrađen od silicijuma • Sadrži milione tranzistora • Elektronski prekidači koji dopuštaju ili sprečavaju protok struje

  16. Intel Pentium Celeron Xeon i Itanium Intel-compatibilni Cyrix AMD Tipovi mikroprocesora

  17. Tipovi mikroprocesora • PowerPC • Nastao saradnjomkompanija Apple, IBM i Motorola • Koristi se u Apple Macintosh familiji • Može se naći u serverima i integrisanim sistemima • Alfa (Alpha) • Proizvođač je Compaq • Serveri i radne stanice visokih zahteva

  18. Memorija (skladišta podataka) • Spoljna memorija (sekundarno skladište) • Podaci koje bi trebalo sačuvati na duže vreme • Trajno skladište • Radna memorija (primarno skladište) • Podaci koje koristimo u kratkom vremenskom intervalu • Privremeno skladište • Brži pristup podacima nego kod spoljne memorije • Registri • Podaci koji se upravo sada obrađuju, kroz instrukciju koja se izvršava u procesoru • Brži pristup podacima od operativne memorije

  19. KB – kilobajt 1024 bajtova Diskete Keš memorija MB – megabajt Milion bajtova RAM GB – gigabajt Milijardu bajtova Hard disks CD, DVD TB – terabajt Bilion bajtova Veliki hard diskovi Merenjekapaciteta memorije

  20. Tipoviradne memorije RAM Random Access Memory ROM Read Only Memory

  21. RAM • Elektronska, zahteva napajanje za čuvanje podataka • Gubi sadržaj pri isključenju napajanja • Sadrži podatke i instrukcije koji mogu biti pročitani i promenjeni

  22. Šta se nalazi u RAM-u? • Operativni sistem • Program koji se trenutno izvršava • Podaci potrebni za izvršavanje programa • Rezultati obrade koji će biti prikazani korisniku

  23. Tipovi RAM memorije SRAM • Stabilno čuva sadržaj dok je napajanje uključeno • Brža od DRAM

  24. Tipovi RAM memorije DRAM • Stalno se mora osvežavati (i pored napajanja sadržaj se vremenom gubi) • Zbog veličine i niže cene – najčešće korišćena u personalnim kompjuterima • SDRAM • Brža verzija DRAM • Rambus DRAM • Brži od SDRAM • Skuplji

  25. Dodavanje RAM memorije • Kupujemo memorijske module koji su pakovani na štampanim pločama • SIMM – memorijski čipovi su samo sa jedne strane • DIMM – čipovi su sa obe strane • Maksimalna količina RAM memorije koja se može dodati zavisi od dizajna matične ploče

  26. ROM • Čuva sadržaj i po isključenju napajanja • Instrukcije za startovanje kompjutera • Sadrži podatke i instrukcije koji se mogu čitati, ali se ne mogu menjati • Instrukcije i podaci se upisuju u fabrici ROM čipova

  27. PROM • Programabilni ROM • Pisač ROMamože promeniti sadržaj PROM memorije

  28. Pronalaženje podataka u memoriji • Svaka lokacija u memoriji ima jedinstvenu adresu • Adresa se nikad ne menja • Sadržaj se može promeniti • Memorijska lokacija sadrži jednu instrukciju ili jedan podatak • Programeri koriste simbolička imena za podatke, koja se u prevodiocu (kompajleru) prevode u adrese

  29. Predstavljanje podatakaUključeno-Isključeno Binarni brojni sistem Predstavlja stanje elektronskih kola 1 0 Uključeno Isključeno

  30. Bit, Bajt, Reč • BIT • Binarna cifra • Uključeno-Isključeno kolo • 1 ili 0 • BAJT • 8 bita • Jedan alfanumerički znak • REČ • Veličina registra • Broj BITa koje procesor obrađuje u jednom trenutku

  31. Magistrala podataka • Putanja kojom se prenose električni signali • Sistemska magistrala • Prenosi podatke između procesora i memorije • Širina magistrale • Broj bita koji se mogu preneti istovremeno • Obično jednaka dužini procesorske reči (dužina registra) • Brzina se meri u MHz

  32. Procesor može da obradi veći broj i više vrsta instrukcija Magistrala

  33. Magistrale za proširenje • Povezuju matičnu ploču sa slotovima za proširenje • Priključujemo kartice u slotove • Adapterske kartice • Kartice za ulazno-izlazne uređaje • Obezbeđuju eksterne priključke (portove) • Serijske • Paralelne

  34. Magistrale za proširenje

  35. PC magistrale i portovi

  36. Izvršavanje Programa • Upravljačka jedinica (UJ) uzima instrukciju iz radne memorije • UJ dekodira (tumači, dešifruje) instrukciju • UJ proziva hardverski deo koji izvršava instrukciju • Kontrola se prenosi na deo hardvera koji izvršava instrukciju • Zadatak koji je instrukcija postavila se obavlja • Kontrola se vraća UJ

  37. Mašinski ciklus I-vreme • UJ uzima instrukciju iz radne memorije i stavlja je u registar instrukcija • UJ dekodira instrukciju i pronalazi memorijsku lokaciju na kojoj se nalaze podaci potrebni za izvršenje instrukcije

  38. Mašinski ciklus E-vreme • Obrada (Egzekucija) • UJ premešta podatke iz memorije u registre aritmetičko logičke jedinice (ALJ) • ALJ preuzima kontrolu i izvršava instrukciju • Kontrola se vraća UJ • UJ smešta rezultat obrade u radnu memoriju ili u odgovarajući registar

  39. Brzina i snaga Šta kompjuter čini brzim? • Brzina mikroprocesora • Širina magistrale • Keš memorija • Paralelna obrada • Bolja arhitektura i organizacija

  40. Brzina procesiranja Vreme izvršenja instrukcije • Milisekunde • Mikrosekunde • Nanosekunde • Savremeni kompjuteri • Piko sekunde • U budućnosti

  41. Brzina mikroprocesora • Takt • Megaherc (MHz) • Gigaherc (GHz) • Broj instrukcija u sekundi • Miliona Instrukcija Po Sekundi (MIPS) • Obrada složenih matematičkih operacija • Miliona floating-point operacija po sekundi (MegaFLOPS )

  42. Keš • Mali blok veoma brze memorije (u procesorskom čipu ili izvan njega) • Ubrzava prenos podataka do procesora • Instrukcije i podaci koji se često koriste

  43. Keš Korak 3 Prenesi podatak u procesor i u Keš P R O C E S S O R R A M Keš • Korak 2 • Idi na adresu u radnoj memoriji i pročitaj Korak 1 Procesor traži podatak ili instrukciju • Sledeći zahtev od procesora • Prvo pogledaj u keš • Ako nema u kešu idi u memoriju

  44. Tipovi keš memorije • Interna • Nivo 1 (L1) • Ugrađena u procesorski čip • 128KB • Eksterna (spoljna) • Nivo 2 (L2) • Poseban čip • 256KB ili 512 KB • SRAM tehnologija • Jeftiniji i sporiji od L1 • Brži i skuplji od radne memorije

  45. Tipovi procesiranja • Serijsko • Izvršava se jedna instrukcija u jednom trenutku • Uzmi, dekodiraj, izvrši, sačuvaj • Paralelno • Više procesora radi u isto vreme • Može izvršiti bilion floating-point instrukcija po sekundi (teraflops) • Primer: mrežni serveri, serveri baza podataka

  46. Tipovi procesiranja • Tekuće linije (Pipelining) • Korak u izvršenju instrukcije se mora završiti pre nego što sledeći nastupi • Uzimam Instrukciju 1, • Kad započnem dekodiranje Instrukcije 1, istovremeno uzimam Instrukciju 2

More Related