Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Výrok „Vypadá to, že jsme narazili na hranici toho, čeho je možné dosáhnout s počítačovými technologiemi. Člověk by si ale měl dávat pozor na takováto.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Výrok „Vypadá to, že jsme narazili na hranici toho, čeho je možné dosáhnout s počítačovými technologiemi. Člověk by si ale měl dávat pozor na takováto."— Transkript prezentace:

1 Výrok „Vypadá to, že jsme narazili na hranici toho, čeho je možné dosáhnout s počítačovými technologiemi. Člověk by si ale měl dávat pozor na takováto tvrzení, protože do 5 let se obvykle ukáží jako pěkná pitomost." (John von Neumann, 1949)

2 Návrh počítače  architektura – specifikace programového modelu, návrh vlastností a požadavků počítače  organizace – logický popis vlastností, mapování architektury do funkčních jednotek  implementace – volba vhodné technologie, vlastní zapojení, obvodový návrh

3 Architektura  hlavní hledisko – co od počítače budeme chtít  1) reprezentace dat  2) velikost datových struktur  3) způsob adresování  4) formát instrukce

4 Von Neumannova koncepce

5

6  operační paměť - slouží k uchování zpracovávaného programu i zpracovávaných dat a výsledků výpočtu  ALU (aritmetickologická jednotka) - jednotka provádějící veškeré aritmetické výpočty a logické operace. Obsahuje sčítačky, násobičky (pro aritmetické výpočty) a komparátory (pro porovnávání)  řadič - řídící jednotka, která řídí činnost všech částí počítače. Toto řízení je prováděno pomocí řídících signálů, které jsou zasílány jednotlivým modulům. Reakce na řídící signály, stavy jednotlivých modulů jsou naopak zasílány zpět řadiči pomocí stavových hlášení  vstupní zařízení - zařízení určená pro vstup programu a dat  výstupní zařízení - zařízení určená pro výstup výsledků, které program zpracoval  procesor - řadič + ALU  CPU - Central Processing Unit - procesor + operační paměť

7 Von Neumannova koncepce myšlenky charakterizující Von N. architekturu  1) instrukce a operandy v téže paměti  2) paměť = buňky stejné velikosti, očíslovány => adresy  3) program - posloupnost instrukcí(místo operandů adresy)  4) struktura počítače je nezávislá na typu řešené úlohy, počítač se programuje obsahem paměti => univerzálnost  5) změna pořadí instrukcí se provádí pomocí podmíněného či nepodmíněného skoku

8 Typy architektur  společné prvky  1) všechny vycházejí z Von Neumannovy architektury  2) k procesoru je připojena řada jednotek, s nimiž má procesor spolupracovat  3) procesor (CPU) má řídící postavení  důvod - odlehčení řídící práce procesoru  jednotlivé architektury se liší v tom, jak je toto odlehčení, nebo-li převedení části řídící činnosti mimo procesor, provedeno

9 Způsoby řízení periferních operací  1) přímé řízení procesorem  2) přímý přístup do paměti (DMA)  3) kanálová architektura

10 1) Přímé řízení procesorem  periferní zařízení (PZ) je vybaveno vlastním řadičem  procesor komunikuje s tímto řadičem  způsoby adresování PZ  a) adresový prostor PZ oddělen od adresového prostoru hlavní paměti (HP). Určitý počet adres může být použit dvakrát, pro slovo v HP a pro registr PZ, adresa může být přijata na dvou místech, operace se provede podle příkazů čti HP, čti PZ  b) společný adresový prostor HP a PZ. Pro registry PZ nutno vyhradit adresy, které již nelze užít v HP. Operační kód procesoru je jednodušší, protože odpadnou speciální operace pro styk s PZ.

11 1) Přímé řízení procesorem  Cyklus přímého řízení  1) spuštění PZ  2) čtení stavové informace PZ  3) test stavu, umožňující procesoru zjistit, zda je PZ připraveno na přenos dat  4) není-li PZ připraveno, návrat na 1)  5) přenos slova mezi procesorem a registrem PZ

12 Oddělené adresové prostory HP CPU Registr PZ Datová sběrnice Adresová sběrnice Čti HPČti PZ Piš HP Piš PZ

13 Společný adresový prostor pro PZ a HP HP CPU Registr PZ Datová sběrnice Adresová sběrnice Čti Piš

14 2) Přímý přístup do paměti (DMA)  DMA = Direct Memory Access  hodí se pro I/O operace, jejichž podstatou je prostý přesun informací z PZ do HP nebo naopak  více o DMA viz. komunikace periférií

15 2) Přímý přístup do paměti (DMA) HP Blok DMA CPU R dat R příkazu Čítač přesunů PZ R adresy Adresová sběrnice Datová sběrnice Řízení Data Žádost o DMA DMA povoleno Žádost o přerušení R=registr

16 3) Kanálová architektura  mezi procesor a řadič PZ vložen kanál  Kanál = procesor řízený programem, schopný samostatně řídit I/O operace  je připojen na systémovou sběrnici a řídí periferní sběrnici k níž jsou připojena PZ  má více funkcí než DMA  kanálový adaptér - zajišťuje všechny V/V operace a navíc pracuje jako řídící jednotka PZ (kanál a řadič dohromady)

17 3) Kanálová architektura CPU HP PZ Řadič Kanál PZ Systém sběrnic V/V Sběrnice

18 Jiné architektury  jiné než Von Neuman => Non Von Neuman  1) harvardská architektura – instrukce nejsou uloženy ve stejné paměti jako data  2) neuronové počítače – založené na učení neuronových sítí  3) paralelní systémy – multiprocesorové systémy


Stáhnout ppt "Výrok „Vypadá to, že jsme narazili na hranici toho, čeho je možné dosáhnout s počítačovými technologiemi. Člověk by si ale měl dávat pozor na takováto."

Podobné prezentace


Reklamy Google