Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Μέγεθος: px
Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Αρχιτεκτονική Υπολογιστών"

Transcript

1 Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ενότητα 7: Πρόγνωση διακλαδώσεων. Εξαρτήσεις και εκτέλεση εκτός σειράς. Δρ. Μηνάς Δασυγένης Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων και Αρχιτεκτονικής Υπολογιστών

2 Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς. 2

3 Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ψηφιακά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 3

4 Σκοπός της Ενότητας Η κατανόηση των προβλημάτων των διακλαδώσεων και οι εναλλακτικές τεχνικές πρόγνωσης αυτών. Η κατανόηση των τεχνικών αύξησης της απόδοσης, που χρησιμοποιούνται στους σημερινούς επεξεργαστές. 4

5 Πρόγνωση Διακλαδώσεων 5

6 Η απόδοση της διοχέτευσης καταστρέφεται από 2 προβλήματα Η διοχέτευση αυξάνει την απόδοση ενός επεξεργαστή. Η διοχέτευση λειτουργεί άψογα σε γραμμικό/ακολουθιακό κώδικα. Όμως, υπάρχουν 2 καταστάσεις προβληματικές: Διακλαδώσεις. Εξαρτήσεις. 6

7 Το παρακάτω τμήμα κώδικα προκαλεί πρόβλημα στη διοχέτευση Οι 2 από τις πέντε εντολές είναι διακλαδώσεις. Μια διακλάδωση υπό συνθήκη (ΒΝΕ: branch if not equal ή JNE στη x86). Μια διακλάδωση χωρίς συνθήκη (BR: branch ή JMP στη x86). 7

8 Γιατί οι διακλαδώσεις χωρίς συνθήκη προκαλούν πρόβλημα στη διοχέτευση; Το πρόβλημα βρίσκεται στη φύση της διοχέτευσης. Η αποκωδικοποίηση της εντολής γίνεται σε προχωρημένο στάδιο. Έτσι η μονάδα προσκόμισης εντολών δε γνωρίζει για τη διακλάδωση, παρά μόνο όταν αποκωδικοποιηθεί η εντολή. Τότε θα είναι αργά όμως, αφού θα έχει ήδη γεμίσει το υπόλοιπο pipeline με εντολές που ίσως δε θα εκτελεστούν. 8

9 Τι γίνεται στις διακλαδώσεις με συνθήκη; Οι διακλαδώσεις με συνθήκη είναι πολύ χειρότερες από τις διακλαδώσεις με συνθήκη. Δε γνωρίζει από που να διαβάσει την επόμενη εντολή, παρά μόνο πολύ αργότερα στη γραμμή διοχέτευσης. Οι πρώτες ΚΜΕ έκαναν στάση (stall) μέχρι να εκτελεστεί η εντολή διακλάδωσης. Είναι απαιτητικό να υπάρχει πρόβλεψη διακλαδώσεων, γιατί η στάση της διοχέτευσης καταστρέφει την απόδοση. 9

10 Υπάρχουν πολλαπλές προσεγγίσεις για το χειρισμό διακλαδώσεων Μην κάνεις τίποτα. Πολλές συνεχείς ροές. Προ-προσαγωγή στόχου διακλάδωσης. Προσωρινή μνήμη βρόχου. Πρόβλεψη διακλάδωσης. Καθυστερημένη διακλάδωση. 10

11 Περιγράψτε την προσέγγιση πολλές συνεχείς ροές Όταν υπάρχει διακλάδωση αντιγράφονται τα αρχικά τμήματα της σωλήνωσης (κλωνοποίηση σωλήνωσης) και προσάγονται και οι 2 εντολές (και αυτή που θα εκτελεστεί και αυτή που δε θα εκτελεστεί). Απαιτείται κλωνοποίηση σε hardware του πρώτου σταδίου και τμήματος του 2ου. Υπάρχουν 2 προβλήματα: Καθυστέρηση λόγω διεκδίκησης προσπέλασης καταχωρητών. Αν υπάρξει και επιπρόσθετη διακλάδωση τότε δημιουργείται καθυστέρηση. 11

12 Περιγράψτε την προσέγγιση προπροσαγωγή στόχου διακλάδωσης Προ-προσάγεται ο στόχος της διακλάδωσης μαζί με την εντολή που ακολουθεί τη διακλάδωση. Αν ακολουθηθεί η διακλάδωση τότε ο στόχος έχει ήδη έρθει και εκτελείται. Διαφορετικά δε λαμβάνεται υπόψιν. 12

13 Περιγράψτε την προσέγγιση προσωρινή μνήμη βρόχου Υπάρχει μια μικρή μνήμη πολύ μεγάλης ταχύτητας μέσα στον επεξεργαστή. Διατηρούνται οι n εντολές διακλάδωσης που έχουν προσαχθεί. Αν πρόκειται να ακολουθηθεί μια διακλάδωση, ελέγχεται αυτή η μνήμη. Αν υπάρχει ο στόχος της διακλάδωσης μέσα στη μνήμη, τότε χρησιμοποιείται αυτός. Η τεχνική αυτή ευνοεί της επαναλήψεις ή τους βρόχους (από όπου παίρνει και το όνομα). Διαφέρει από την κρυφή μνήμη εντολών, γιατί έχει μόνο τις n τελευταίες εντολές διακλάδωσης. 13

14 Η προσέγγιση της προσωρινής μνήμης βρόχου Παράδειγμα: (Εντολή) Διεύθυνση Εντολής Στόχος ja stoxos 0040h 0060h jb again 0030h 14

15 Υπάρχουν πολλές τεχνικές πρόβλεψης διακλαδώσεων Η διακλάδωση προς τα πίσω γίνεται πάντοτε. Η διακλάδωση δε γίνεται ποτέ. Η διακλάδωση γίνεται πάντοτε. Πρόβλεψη με τον opcode. Πραγματοποίηση/μη πραγματοποίηση μεταγωγής. Πίνακας προϊστορίας της διακλάδωσης. 15

16 Τι ισχύει για τη διακλάδωση προς τα πίσω; Η διακλάδωση προς τα πίσω γίνεται συνήθως στο τέλος του βρόχου επανάληψης. Οι βρόχοι εκτελούνται πολλές φορές. Μας συμφέρει να ακολουθούμε αυτήν την τεχνική. Οι περισσότερες διακλαδώσεις προς τα εμπρός εμφανίζονται όταν υπάρχουν σφάλματα (π.χ. Ένα αρχείο δεν είναι διαθέσιμο). Τα σφάλματα είναι σπάνια για αυτό και αυτές δεν πραγματοποιούνται. add ax,bx jc telos ;πηγαίνε στο τέλος αν έχουμε overflow mov cx,10 again: add si,cx loop again 16

17 Τι συμβαίνει αν γίνει σωστή πρόγνωση και τι αν δε γίνει; Αν μια διακλάδωση προβλεφθεί σωστά δε χρειάζεται να γίνει τίποτα ιδιαίτερο. Αν μια διακλάδωση προβλεφθεί λάθος, τότε πρέπει να αναιρεθούν οι εντολές που εκτελέστηκαν ήδη, ενώ δεν έπρεπε. Αντιμετώπιση: (α) Επιτρέπονται οι εντολές που προσκομίζονται στην πρόβλεψη, έως να επιχειρήσουν να μεταβάλουν την κατάσταση της μηχανής (π.χ. εγγραφή σε καταχωρητή). Τότε η νέα τιμή τοποθετείται σε ένα κρυφό καταχωρητή. Αν είναι σωστή η πρόγνωση τότε μεταφέρεται πίσω. (β) Εκτελούνται οι εντολές, άλλα όταν υπάρχει μεταβολή σε καταχωρητή, φυλάσσεται σε μια περιοχή η παλαιά τιμή, ώστε αν χρειαστεί να γίνει αναίρεση. 17

18 Τι γνωρίζετε για την τεχνική πρόβλεψης με τον opcode Είναι μια στατική προσέγγιση. Με μετρήσεις έχουν βρεθεί κάποιοι opcodes διακλάδωσης που έχουν μεγαλύτερη πιθανότητα να γίνουν και μερικοί όχι. Έχει αναφερθεί επιτυχία 75%. Για παράδειγμα, opcode EB: πρέπει να γίνεται πάντα η διακλάδωση. 18

19 Τι γνωρίζετε για τη πραγματοποίηση/ μη πραγματοποίηση μεταγωγής; Δυναμική πρόγνωση διακλαδώσεων. Μέσα στον επεξεργαστή υπάρχει ειδική μνήμη. Καταγράφονται οι διακλαδώσεις υπό συνθήκη (διεύθυνση), ένα bit που δείχνει αν πραγματοποιήθηκε η διακλάδωση ή όχι. Η παραδοχή είναι ότι θα γίνει ότι έγινε την προηγούμενη φορά στη διακλάδωση αυτή. Η οργάνωση γίνεται όπως στις κρυφές μνήμες. Δηλαδή η διεύθυνση που βρίσκεται η εντολή διακλάδωσης χωρίζεται σε 2 μέρη n+k. Τα n bits διεθυνσιοδοτούν 2^n γραμμές της ειδικής μνήμης. Σε κάθε γραμμή υπάρχουν k bits. Δημιουργείται διένεξη στις διευθύνσεις όπως στην κρυφή μνήμη. Μπορεί να αυξηθεί η συσχετικότητα. 19

20 Ειδική Μνήμη για πρόγνωση διακλαδώσεων (1/2) Έστω ότι έχουμε το παρακάτω απόσπασμα κώδικα. Στη διεύθυνση 0710Dh ή υπάρχει διακλάδωση. 20

21 Ειδική Μνήμη για πρόγνωση διακλαδώσεων (2/2) Χωρίζουμε τα bit σε n, κ, οπότε n+k=σύνολο bit. Πίνακας n γραμμών, έστω n=3 bit=> 8 γραμ. Τα 3 MSB είναι ο αρ.γραμμής, υπόλοιπα tag. tag Πραγματοποίηση;

22 Τι γνωρίζετε για την τεχνική πρόγνωσης με πίνακα προϊστορίας της διακλάδωσης; Ονομάζεται και πρόγνωση δεύτερης ευκαιρίας. Με την προηγούμενη απλή καταγραφή, πάντα στο τέλος του βρόχου θα έχουμε λάθος πρόγνωση, οπότε σε εμφωλιασμένο βρόχο έχουμε σημαντικό πρόβλημα. Με την τεχνική αυτή δίνεται μια δεύτερη ευκαιρία. Η πρόγνωση αλλάζει μόνο σε δυο διαδοχικές λάθος προγνώσεις. Στην πιο απλή περίπτωση υπάρχουν 2 bit: Είτε για τις 2 προηγούμενες εκτελέσεις. Είτε για μηχανή πεπερασμένων καταστάσεων. 22

23 Υλοποίηση δυναμικής πρόγνωσης με μηχανή πεπερασμένων καταστάσεων Το αριστερό bit είναι η πρόγνωση και το δεξιό τι έγινε τελικά. tag BR PR

24 Γιατί απαιτείται να αποθηκεύεται η πραγματική διεύθυνση στις διακλαδώσεις; Μερικές φορές δεν αρκεί να γνωρίζουμε αν μια διακλάδωση θα γίνει ή όχι. Είναι σημαντικό να γνωρίζουμε που οδηγεί η διακλάδωση (ποια εντολή θα εκτελεστεί). Ο στόχος της διακλάδωσης υπολογίζεται μετά από κάποιες εντολές (δεν είναι γνωστός εκ των προτέρων). (Π.χ. jne [di+bp] ). Απαιτείται λοιπόν στον πίνακα ιστορικού να υπάρχει μια στήλη που να δείχνει τη διεύθυνση που ακολουθήθηκε την προηγούμενη φορά. 24

25 Η απλή τεχνική των k-διακλαδώσεων Κρατάμε σε έναν πίνακα τις k προηγούμενες διακλαδώσεις. (k bit). Ο αριθμός των k bit συγκρίνεται μετά παράλληλα με όλες τις καταχωρήσεις ενός πίνακα ιστορικού με κλειδί των k bit. Αν εμφανιστεί μια επιτυχία χρησιμοποιείται η πρόγνωση που βρίσκεται εκεί. Ακολουθεί συνοπτικό σχήμα. 25

26 Ειδικές μνήμες για δυναμική πρόγνωση διακλαδώσεων 26

27 Τι ισχύει για την διακλάδωση βοηθούμενη από το μεταφραστή; Κάποιοι επεξεργαστές δέχονται οδηγίες από το μεταφραστή σχετικά με το αν μια διακλάδωση θα γίνει ή όχι. Παράδειγμα στην εντολή for (i=0;i<10000;i++) {..} η διακλάδωση στο τέλος του βρόχου θα πραγματοποιείται σχεδόν πάντα. Ο μεταφραστής μπορεί να υποδείξει στο υλικό ότι η συγκεκριμένη διακλάδωση θα γίνει σχεδόν πάντα με το να θέσει κάποια bit στην εντολή (machine code). Απαιτείται λιγότερο υλικό, πιο εξελιγμένο μεταφραστή. Μια παραλλαγή είναι να χρησιμοποιηθεί profiling για να βρεθούν ποιες διακλαδώσεις ακολουθούνται σχεδόν πάντα (πάνω από 90%). 27

28 Τι είναι η τεχνική της καθυστερημένης διακλάδωσης; Είναι μια τεχνική που αυξάνει την απόδοση σε μια διασωλήνωση. Χρησιμοποιεί μια διακλάδωση που δεν ενεργοποιείται παρά μετά την εκτέλεση της επόμενης εντολής ( καθυστερημένη ). Η θέση εντολής αμέσως μετά τη διακλάδωση ονομάζεται θυρίδα καθυστέρησης (delay slot). Τοποθετείται μια εντολή μετά τη διακλάδωση στο delay slot και έτσι έχουμε αύξηση της απόδοσης. Λειτουργεί με επιτυχία στις διακλαδώσεις χωρίς συνθήκη, στις κλήσεις και στις επιστροφές από διαδικασίες. 28

29 Τι ονομάζεται θυρίδα καθυστέρησης; (1/2) Τι ονομάζεται θυρίδα καθυστέρησης; Μερικοί επεξεργαστές για να αντιμετωπίσουν το πρόβλημα της διακλάδωσης χωρίς συνθήκη, τοποθετούν μια θυρίδα καθυστέρησης (delay slot), για να προλάβει το pipeline να αποκωδικοποιήσει την εντολή. Οι μεταγλωττιστές προσπαθούν να τοποθετήσουν κάποια εντολή εκεί, όμως συχνά αυτό είναι αδύνατο και έτσι τοποθετείται η NOP. 29

30 Τι ονομάζεται θυρίδα καθυστέρησης; (2/2) Για παράδειγμα, έστω ο κώδικας: mov ax,bx cmp dx,cx jne label: Ένας compiler με βελτιστοποίηση θα χρησιμοποιήσει τη θυρίδα καθυστέρησης και θα δημιουργήσει τον κώδικα: cmp dx,cx mov ax,bx jne label Με αυτόν τον τρόπο θα γίνει η σύγκριση των dx,cx. θα μπει στο pipeline η επόμενη εντολή και όταν μπει η jne label, τότε θα γνωρίζουμε ποια θα είναι η επόμενη εντολή (αν θα γίνει αλλαγή ροής εκτέλεσης ή όχι) αφού η εντολή cmp θα έχει ολοκληρώσει τη φάση εκτέλεσης. (Η θυρίδα καθυστέρησης συνήθως τοποθετείται μετά την εντολή διακλάδωσης, σε αντίθεση με το παράδειγμα). 30

31 Παράδειγμα κανονικής και καθυστερημένης διακλάδωσης 31

32 Καθυστερημένη διακλάδωση στους σύγχρονους επεξεργαστές Δε χρησιμοποιείται γιατί είναι περιττή λόγω: Διοχετεύσεων μεγαλύτερου μήκους. Εκτέλεσης με υπερβάθμωση. Δυναμικής πρόβλεψης διακλαδώσεων. 32

33 Η καθυστερημένη διακλάδωση αυξάνει την απόδοση 33

34 Τι είναι η τεχνική της καθυστερημένης φόρτωσης; Στις εντολές LOAD (μεταφορά από μνήμη σε καταχωρητή), ο καταχωρητής που πρόκειται να αποτελέσει στόχο της φόρτωσης κλειδώνεται από τον επεξεργαστή. Ύστερα ο επεξεργαστής συνεχίζει την εκτέλεση της ροής εντολών. Αν δει μια εντολή που χρειάζεται τον καταχωρητή ακινητοποιείται (stall) μέχρι να ολοκληρωθεί η φόρτωση. 34

35 Πότε υπάρχει παραλληλισμός στάθμης εντολής; Ο παραλληλισμός στάθμης εντολής (instruction level parallelism) υπάρχει όταν οι εντολές σε σειρά είναι ανεξάρτητες και έτσι μπορούν να εκτελεστούν παράλληλα. Παράδειγμα: LOAD R1<=R2 ADD R3<=R3+1 ADD R4<=R4+R2 Ενώ, δεν ισχύει το ίδιο για: ADD R3<=R3+1 ADD R4<=R3+R2 STORE [R4]<=R0 Όλες οι εντολές είναι ανεξάρτητες, μπορούν να εκτελεστούν παράλληλα. Υπάρχουν εξαρτήσεις δεδομένων που απαιτούν οι εντολές να εκτελεστούν σειριακά. 35

36 Υπερβαθμωτοί επεξεργαστές Γενική οργάνωση Superscalar: Πολλαπλές λειτουργικές μονάδες (ALU, FPU,...). 36

37 Ποια είναι τα βασικά στοιχεία που πρέπει να έχει ένας υπερβαθμωτός επεξεργαστής; Ένας επεξεργαστής superscalar πρέπει να έχει: Στρατηγικές προσαγωγής εντολών. Πρόβλεψη διακλαδώσεων. Πολλαπλά στάδια διασωλήνωσης. Λογική καθορισμού εξαρτήσεων. Παράλληλη εκτέλεση εντολών. Πολλαπλούς πόρους για παράλληλη εκτέλεση. Μηχανισμό απόσυρσης κατάστασης επεξεργασίας. 37

38 Εξαιρέσεις και Διακοπές (1/2) Ένα από τα δυσκολότερα μέρη της μονάδας ελέγχου. Εξαίρεση (exception): ένα μη προγραμματισμένο συμβάν που διακόπτει την κανονική εκτέλεση του προγράμματος. Προέρχεται από το εσωτερικό του υπολογιστή. Π.χ. Διαίρεση με το 0. Διακοπή (interrupt): ένα μη προγραμματισμένο συμβάν που διακόπτει την κανονική εκτέλεση του προγράμματος. Προέρχεται από το εξωτερικό του υπολογιστή. Π.χ. Ολοκλήρωση εισόδου/εξόδου. 38

39 Εξαιρέσεις και Διακοπές (2/2) Η ανίχνευση συνθηκών εξαίρεσης και η λήψη κατάλληλων μέτρων βρίσκονται στην κρίσιμη διαδρομή του χρονισμού. Απαιτείται λοιπόν ένας πολύ γρήγορος χειρισμός αυτών, γιατί επηρεάζει την απόδοση. Μπορεί να υπάρχει διαβάθμιση εξαιρέσεων (προτεραιότητες). 39

40 Ενέργειες υλικού κατά την εξαίρεση/διακοπή Αποθήκευση της διεύθυνσης εντολής του προγράμματος που εκτελείται (PC ή CS:IP). Μεταφορά ελέγχου στο Λειτουργικό Σύστημα. Γνωστοποίηση του λόγου που δημιούργησε την διακοπή: Μέσω καταχωρητή αιτίας διακοπής και μεταφορά ελέγχου σε μια συγκεκριμένη διεύθυνση εκτέλεσης για όλες τις διακοπές. Με διανυσματική μεταφορά, αφού υπάρχει για κάθε διακοπή ειδική διεύθυνση χειρισμού. 40

41 Ενέργειες υλικού κατά την εξαίρεση Η CPU σταματάει προβληματική εντολή. Επιτρέπει τις προηγούμενες εντολές να ολοκληρωθούν. Εκκενώνει τις εντολές που ακολουθούν. Ενημερώνει κατάλληλα καταχωρητή αιτίας διακοπής. Αποθήκευση δ/νσης της προβληματικής εντολής. Πραγματοποίηση άλματος σε προκαθορισμένη διεύθυνση. 41

42 Ενέργειες λογισμικού κατά την εξαίρεση Το ΛΣ βρίσκει την αιτία της διακοπής. Κατάλληλη αντίδραση: π.χ. για αστοχία υλικού, μη ορισμένη εντολή, τερματισμός της διαδικασίας. π.χ. για Ε/Ε αποθήκευση κατάστασης προγράμματος και πραγματοποίηση Ε/Ε, και μετά στο μέλλον συνέχεια της εκτέλεσης. Η πιο συχνή εξαίρεση είναι το σφάλμα σελίδας. Η πιο συχνή διακοπή είναι timer χρονοδρομολόγησης. 42

43 Εξαιρέσεις και διασωλήνωση Οι εξαιρέσεις είναι κίνδυνοι διασωλήνωσης. Απαιτείται: Εκκένωση διασωλήνωσης. Προσκόμιση εντολών από νέα διεύθυνση. Όταν συμβεί μια εξαίρεση πρέπει να σταματήσει οποιαδήποτε εκτέλεση άλλης εντολής. Πρέπει να μπορεί να προσδιοριστεί ακριβώς η εντολή που προκάλεσε την εξαίρεση. 43

44 Διακοπές Ανακριβής διακοπή (imprecise interrupt): Δε σχετίζεται η διακοπή με την εντολή που την προκάλεσε. Πιο φθηνή υλοποίηση, κυρίως χαμηλής πολυπλοκότητας CPU. Ακριβής διακοπή (precise interrupts/exceptions): Σχετίζεται πάντοτε με τη σωστή εντολή στους υπολογιστές με διοχέτευση. Οι σύγχρονοι επεξεργαστές κυρίως υποστηρίζουν τις ακριβές διακοπές. 44

45 Επεξεργαστές πολλαπλής εκκίνησης Εκκίνηση πολλών εντολών ανά στάδιο προκειμένου να αυξηθεί το IPC (superscalars). Υπάρχουν πολλοί περιορισμοί στους τύπους των εντολών που μπορούν να εκτελεστούν ταυτόχρονα. Συνήθως 3 έως 6 εντολές εκκινούν οι σύγχρονοι επεξεργαστές σε κάθε κύκλο ρολογιού. Υλοποίηση CPU πολλαπλής εκκίνησης: Στατική (οι αποφάσεις λαμβάνονται από το μεταφραστή). Δυναμική (οι αποφάσεις λαμβάνονται κατά τη διάρκεια της εκτέλεσης από τον επεξεργαστή). 45

46 Στατική Πολλαπλή Εκκίνηση Χρησιμοποιείται ο μεταγλωττιστής για να βοηθήσει στη συσκευασία των εντολών και στο χειρισμό των κινδύνων. Το σύνολο των εντολών που ξεκινούν σε ένα δεδομένο κύκλο ρολογιού, ονομάζεται πακέτο εκκίνησης (issue packet). Μοιάζει σαν μια μεγάλη εντολή με πολλές λειτουργίες. Ονομάζεται και τεχνική VLIW (very long instruction word): Ένα στυλ αρχιτεκτονικής συνόλου εντολών που ξεκινάει πολλές λειτουργίες, οι οποίες έχουν οριστεί ως ανεξάρτητες, σε μια μοναδική ευρεία εντολή, με πολλά opcodes. 46

47 Στατική Πολλαπλή Εκκίνηση (VLIW) (1/2) Παράδειγμα: 2 issue MIPS Processor VLIW. Πρώτη εντολή: ALU ή διακλάδωση. Δεύτερη εντολή: Φόρτωση ή αποθήκευση. Απαιτούνται περισσότερες θύρες στο αρχείο των καταχωρητών (για να μην υπάρχει δομικός κίνδυνος). Ο compiler τοποθετεί τις εντολές σε ζεύγη, αν δε μπορεί να τοποθετήσει εντολή σε ζεύγος τότε την αφήνει ως nop. Ο έλεγχος των εξαρτήσεων γίνεται (α) αποκλειστικά από το compiler ή (b) από το υλικό, κάνοντας stall όταν υπάρχει λόγος. 47

48 Στατική Πολλαπλή Εκκίνηση (VLIW) (2/2) Η χρονοδρομολόγηση των εντολών γίνεται αποκλειστικά από το compiler. O compiler παράγει κώδικα αποκλειστικά για μια συγκεκριμένη αρχιτεκτονική ενός επεξεργαστή, με συγκεκριμένους περιορισμούς. Δεν είναι εύκολο να μεταφερθεί ο μεταγλωττισμένος κώδικας από μια VLIW αρχιτεκτονική σε μια άλλη. 48

49 Δυναμική Πολλαπλή Εκκίνηση Είναι οι επεξεργαστές Superscalar. Έχουν hardware που ελέγχει τις εξαρτήσεις και αποφασίζει ποιες εντολές εκκινούν σε κάθε γύρο, γιατί είναι ανεξάρτητες. Μοιάζει με τους VLIW, επειδή ομοίως έχει πολλαπλούς πόρους (θύρες στο αρχείο καταχωρητών, ALU μονάδες κ.α.) για την παράλληλη εκτέλεση εντολών. Διαφέρει από τους VLIW, επειδή ο έλεγχος των εξαρτήσεων και η χρονοδρομολόγηση γίνεται από το υλικό. 49

50 Οι 3 κύριες μονάδες μιας δυναμικά χρονοπρογραμματιζόμενης διοχέτευσης (1/2) Η διοχέτευση διαιρείται σε τρεις κύριες μονάδες: Μονάδα προσκόμισης και εκκίνησης εντολής: προσκομίζει, αποκωδικοποιεί και στέλνεται σε λειτουργική μονάδα. Πολλαπλές λειτουργικές μονάδες: έχει προσωρινές μνήμες που ονομάζονται σταθμοί κράτησης. Μονάδα υποβολής: αποθηκεύει προσωρινά το αποτέλεσμα μέχρι να είναι ασφαλής η τοποθέτηση του στο αρχείο καταχωρητών. Η προσωρινή μνήμη, ονομάζεται μνήμη αναδιάταξης (reoder buffer). 50

51 Οι 3 κύριες μονάδες μιας δυναμικά χρονοπρογραμματιζόμενης διοχέτευσης (2/2) 51

52 VLIW ή Superscalar Υπάρχουν προβλήματα από την στατική χρονοδρομολόγηση των εντολών γιατί: Δεν είναι προβλέψιμες όλες οι καθυστερήσεις. Δε μπορεί να γνωρίζει ο compiler την ακριβή σειρά των εντολών κατά το χρόνο μεταγλώττισης, ιδιαίτερα όταν υπάρχουν διακλαδώσεις. Ο λανθάνων χρόνος της διοχέτευσης (ο χρόνος στον οποίο είναι ένα αποτέλεσμα διαθέσιμο για χρήση σε μια εντολή που ακολουθεί) αλλάζει από υλοποίηση σε υλοποίηση. Έτσι, ο καλύτερος τρόπος μεταγλώττισης μιας ακολουθίας κώδικα αλλάζει. Και οι 2 τεχνικές όμως αυξάνουν την IPC, αξιοποιώντας το ILP. 52

53 Διοχέτευση πολλαπλής εκκίνησης 2 αρμοδιότητες: Συγκέντρωση εντολών σε υποδοχές εκκίνησης (issue slots): Προσδιορίζονται πόσες και ποιες εντολές μπορούν να ξεκινήσουν σε ένα δεδομένο κύκλο ρολογιού. Οι εντολές μπορούν να αναδιαταχθούν για να αποφευχθούν καθυστερήσεις. Αντιμετώπιση κινδύνων δεδομένων και ελέγχου (εξαρτήσεις). 53

54 Σύγχρονοι επεξεργαστές και πολλαπλή εκκίνηση (1/2) Οι σύγχρονοι επεξεργαστές μπορούν να εκκινούν έως 6 εντολές ανά πυρήνα. Τις περισσότερες όμως φορές χρησιμοποιούνται 1-2. Λόγοι που μειώνουν την πολλαπλή εκκίνηση: Εξαρτήσεις που δε μπορούν να εξαλειφθούν. Απώλειες (=καθυστέρηση) στο σύστημα μνήμης. 54

55 Σύγχρονοι επεξεργαστές και πολλαπλή εκκίνηση (2/2) Μικροεπεξερ γαστής Έτος Ρυθμός ρολογιού Στάδια διοχέτευσης Εύρος εκκίνησης Εκτός σειράς /εικασία Πυρήνες /τσιπ Ισχύς Intel MHz 5 1 Όχι 1 5W Intel Pentium MHz 5 2 Όχι 1 10W Intel Pentium Pro Intel Pentium4 Willamette Intel Pentium 4 Prescott MHz 10 3 Ναι 1 29W MHz 22 3 Ναι 1 75W MHz 31 3 Ναι 1 103W Intel Core MHz 14 4 Ναι 2 75W Sun UltraSPARC lll Sun UltraSPARC T1 (Niagara) MHz 14 4 Όχι 1 90W MHz 6 1 Όχι 8 70W 55

56 AMD Opteron (1/2) Μετονομασία των 16 ορατών καταχωρητών σε στάδια pipeline. 56

57 AMD Opteron (2/2) Εικόνα 4.75 Η διοχέτευση του Operton X4 με τη ροή της διοχέτευσης για μία τυπική εντολή και τον αριθμό των κύκλων ρολογιού για τα κυριότερα βήματα στη διοχέτευση 12 σταδίων για λειτουργίες RISC ακέραιων. Η ουρά εκτέλεσης των πράξεων κινητής υποδιαστολής έχει μήκος 17 σταδίων. Παρουσιάζονται επίσης οι κυριότερες προσωρινές μνήμες όπου περιμένουν οι λειτουργίες RISC. 57

58 Εκτέλεση Εντολών εκτός σειράς 58

59 Τι ονομάζεται παραλληλισμός μηχανής; Ο παραλληλισμός μηχανής (machine parallelism) αποτελεί μέτρο της ικανότητας του επεξεργαστή να εκμεταλλευτεί τον παραλληλισμό στάθμης εντολής. Καθορίζεται από: Το πλήθος των εντολών που μπορούν να προσαχθούν. Το πλήθος των εντολών που μπορούν να εκτελεστούν παράλληλα. Την ταχύτητα και την ευφυΐα των μηχανισμών που χρησιμοποιεί ο επεξεργαστής για να βρει ανεξάρτητες εντολές. 59

60 Ποιοι περιορισμοί υπάρχουν που μειώνουν τον παραλληλισμό; Εξάρτηση από δεδομένα ή ροής (π.χ. add r1,r2 ; mov r3,r1). Εξαρτήσεις από διακλαδώσεις. Συγκρούσεις πόρων (καταχωρητές, λειτουργικές μονάδες,...). Εξάρτηση εξόδου (εγγραφής αποτελέσματος, WAW). Αντιεξάρτηση (εγγραφής αποτελέσματος RAW). 60

61 Η επίδραση των εξαρτήσεων στις επιδόσεις 61

62 Γιατί η εκτέλεση με σειρά δε δίνει πάντα βέλτιστα αποτελέσματα; Υπάρχουν εξαρτήσεις ανάμεσα στις εντολές. Αν μια εντολή για παράδειγμα απαιτεί μια τιμή που υπολογίζεται από την προηγούμενη εντολή, τότε αυτή η εντολή δε μπορεί να εκτελεστεί αν δεν υπολογιστεί η προηγούμενη εντολή. Η εξάρτηση αυτή είναι RAW (readafter-write). Παράδειγμα: add ax,bx sub dx,ax Απαιτεί να υπολογιστεί πρώτα η add (AX) και μετά η sub (DX). 62

63 Τι είδους εξαρτήσεις πρέπει να ελέγχονται; (1/2) Για την παράλληλη εκτέλεση σε μια υπερβαθμωτή μηχανή υπάρχουν οι εξής έλεγχοι: Αν οποιοσδήποτε τελεστέος γράφεται, η εντολή δεν υποβάλλεται (εξάρτηση RAW, read-after-write). Αν ο καταχωρητής του αποτελέσματος διαβάζεται, η εντολή δεν υποβάλλεται (εξάρτηση WAR, write-afterread). Αν ο καταχωρητής του αποτελέσματος γράφεται, η εντολή δεν υποβάλλεται (εξάρτηση WAW, write-afterwrite). 63

64 Τι είδους εξαρτήσεις πρέπει να ελέγχονται; (2/2) Παραδείγματα εξαρτήσεων: RAW MOV AX,40 ADD AX,10 WAR ADD AX,10 MOV AX,40 WAW MOV DI,40 MOV DI,[DI] 64

65 Ποιες εξαρτήσεις μπορούμε να απομακρύνουμε; Οι εξαρτήσεις WAR και WAW μπορούν να αποφευχθούν με το να τοποθετηθούν τα αποτελέσματα κάπου προσωρινά και όταν ολοκληρωθεί η προηγούμενη εντολή να μεταφερθούν τα αποτελέσματα στην πραγματική τους θέση. Αυτή η τεχνική ονομάζεται μετονομασία καταχωρητών (register renaming). Οι σημερινές CPU έχουν δεκάδες μυστικούς καταχωρητές που χρησιμοποιούνται στη μετονομασία καταχωρητών. 65

66 Δώστε ένα παράδειγμα της χρήσης της τεχνικής μετονομασίας καταχωρητών Έστω το τμήμα κώδικα: R3<= R3 +R5 R4<=R3+1 R3<=R5+1 (εδώ υπάρχει εξάρτηση WAR) R7<=R3+R4 H τεχνική της μετονομασίας καταχωρητών χρησιμοποιώντας τους κρυφούς S καταχωρητές: R3<= R3 +R5 R4<=R3+1 S3<=R5+1 R7<=S3+R4 *** H παραλληλία του κώδικα αυξήθηκε *** 66

67 Ποιες είναι οι κατηγορίες επεξεργαστών ως προς τη σειρά προσαγωγής/εξαγωγής εντολών; Προσαγωγή εντολής σε σειρά με ολοκλήρωση σε σειρά. Προσαγωγή εντολής σε σειρά με ολοκλήρωση εκτός σειράς. Προσαγωγή εντολής εκτός σειράς με ολοκλήρωση εκτός σειράς. Αυτονόητο είναι ότι πάντα πρέπει να δίνεται το ίδιο αποτέλεσμα σαν να εκτελείται το πρόγραμμα με τη σειρά που είναι γραμμένο. 67

68 Προσαγωγή εντολής σε σειρά με ολοκλήρωση σε σειρά Απλούστερη τεχνική. Καθόλου αποδοτική. Στις εξαρτήσεις οι εντολές καθυστερούν. Ακολουθείται τόσο η σειρά προσαγωγής εντολών όσο και η σειρά εξαγωγής των αποτελεσμάτων. 68

69 Παραδείγματα περιπτώσεων Στις επόμενες διαφάνειες θεωρούμε ότι: Η Ι1 χρειάζεται δύο κύκλους για να εκτελεστεί. Οι Ι3 και Ι4 συγκρούονται για την ίδια λειτουργική μονάδα. Η Ι5 εξαρτάται από την τιμή που παράγεται από την Ι4. Οι Ι5 και Ι6 συγκρούονται για μια λειτουργική μονάδα. Οι εντολές προσάγονται ανά δύο. 69

70 Προσαγωγή εντολής σε σειρά με ολοκλήρωση σε σειρά 70

71 Προσαγωγή εντολής σε σειρά με ολοκλήρωση εκτός σειράς (1/2) Οι εντολές προσάγονται με τη σειρά. Αν υπάρχουν εξαρτήσεις κάποιες εντολές μπορούν να ολοκληρωθούν πιο πριν αν και έπονται. Παράδειγμα: R3:= R3 + R5; (I1) R4:= R3 + 1; (I2) R3:= R5 + 1; (I3) I2 depends on result of I1 - data dependency. If I3 completes before I1, the result from I1 will be wrong - output (read-write) dependency. 71

72 Προσαγωγή εντολής σε σειρά με ολοκλήρωση εκτός σειράς (2/2) 72

73 Προσαγωγή εντολής εκτός σειράς με ολοκλήρωση εκτός σειράς (1/2) Στην έκδοση με σειρά ο επεξεργαστής μόλις συναντήσει εξαρτήσεις θα σταματήσει μέχρι να διευθετηθούν. Αν γίνει αποσύνδεση των σταδίων αποκωδικοποίησης και εκτέλεσης τότε μπορούν να εκτελούνται εντολές εκτός σειράς. Οι εντολές αποκωδικοποιούνται και τοποθετούνται σε ένα παράθυρο εντολών. Όταν υπάρχει διαθέσιμη μια λειτουργική μονάδα τότε ο επεξεργαστής επιλέγει μια αποκωδικοποιημένη εντολή και την εκτελεί. Μπορεί να διατεθεί οποιαδήποτε εντολή με την προϋπόθεση ότι (1) χρειάζεται τη συγκεκριμένη μονάδα και (2) η εντολή δεν εμποδίζεται από συγκρούσεις ή εξαρτήσεις. Ο επεξεργαστής βλέπει εμπρός και ψάχνει για ανεξάρτητες εντολές. 73

74 Προσαγωγή εντολής εκτός σειράς με ολοκλήρωση εκτός σειράς (2/2) 74

75 Η εκτέλεση εντολών στους επεξεργαστές 75

76 Τι πρόβλημα εισάγει η εκτέλεση εντολών εκτός σειράς Ο λόγος είναι λεπτός, αλλά σημαντικός: Αν οι εντολές εκτελούνται εκτός σειράς και εμφανίζεται μια διακοπή (interrupt) είναι πολύ δύσκολο (αλλά όχι ακατόρθωτο) να αποθηκευτεί η κατάσταση της μηχανής για να αποκατασταθεί αργότερα. Μάλιστα δε θα μπορεί να προσδιοριστεί εύκολα αν οι εντολές μέχρι κάποια διεύθυνση έχουν εκτελεστεί και ότι οι εντολές μετά από αυτή τη διεύθυνση δεν έχουν εκτελεστεί. 76

77 Γιατί απαιτείται το βήμα της απόσυρσης (retiring) εντολής; Η απόσυρση (retiring) ή διάπραξη (commiting) είναι το τελευταίο βήμα μιας εντολής αφού εκτελεστεί. Είναι πολύ σημαντικό βήμα. Επειδή οι εντολές μπορεί να ολοκληρωθούν με διαφορετική σειρά από ότι ήταν αρχικά ή επειδή λόγω λάθος πρόγνωσης διακλάδωσης εκτελέστηκαν λάθος εντολές, τα αποτελέσματα αποθηκεύονται σε προσωρινούς καταχωρητές (μη ορατούς από το χρήστη). Όταν καθοριστεί ότι το ακολουθιακό μοντέλο εκτέλεσε ορθά την εντολή, τότε μεταφέρονται οι τιμές στους κανονικούς καταχωρητές. 77

78 Η τεχνική της εικασίας Είναι μια προσέγγιση όπου ο μεταγλωττιστής ή ο επεξεργαστής εικάζουν (μαντεύουν) το αποτέλεσμα μιας εντολής για να την αφαιρέσουν ως μια εξάρτηση κατά την εκτέλεση άλλων εντολών. Π.χ. Αποτέλεσμα διακλάδωσης. Η δυσκολία είναι ότι μπορεί να είναι λανθασμένη. Απαιτείται: Μηχανισμός εικασίας. Μηχανισμός ελέγχου εικασίας αν ήταν σωστή ή αν ήταν λάθος (και επαναφορά των ορθών αποτελεσμάτων). Μπορεί η εικασία να προκαλέσει εξαιρέσεις που δε θα γίνονταν διαφορετικά. 78

79 Ξετύλιγμα βρόχου για αύξηση απόδοσης Μια τεχνική αύξηση της απόδοσης βρόχων που προσπελάζουν πίνακες, στην οποία δημιουργούνται πολλά αντίγραφα του σώματος του βρόχου, και εντολές από διαφορετικές επαναλήψεις χρονοπρογραμματίζονται μαζί. παράδειγμα: Αρχικός βρόχος mov cx,5 again: add buffer[si],cx loop again Πλεονέκτημα: Αύξηση παραλληλοποίησης (επιδόσεων) Μειονέκτημα: ; Ξετιλυγμένος βρόχος add buffer[1],1 add buffer[2],2 add buffer[3],3 add buffer[4],4 add buffer[5],5 79

80 Τέλος Ενότητας 80

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ενότητα 5: Εντολές αλλαγής ροής. Διακλάδωση χωρίς συνθήκη. Διακλάδωση με συνθήκη. Δρ. Μηνάς Δασυγένης

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική υπολογιστών

Αρχιτεκτονική υπολογιστών 1 Ελληνική Δημοκρατία Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Αρχιτεκτονική υπολογιστών Ενότητα 12 : Δομή και Λειτουργία της CPU 2/2 Φώτης Βαρζιώτης 2 Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ασκήσεις Εργαστηρίου

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ασκήσεις Εργαστηρίου Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ασκήσεις Εργαστηρίου Ενότητα: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ Νο 07 Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων και

Διαβάστε περισσότερα

Οργάνωση επεξεργαστή (2 ο μέρος) ΜΥΥ-106 Εισαγωγή στους Η/Υ και στην Πληροφορική

Οργάνωση επεξεργαστή (2 ο μέρος) ΜΥΥ-106 Εισαγωγή στους Η/Υ και στην Πληροφορική Οργάνωση επεξεργαστή (2 ο μέρος) ΜΥΥ-106 Εισαγωγή στους Η/Υ και στην Πληροφορική Ταχύτητα εκτέλεσης Χρόνος εκτέλεσης = (αριθμός εντολών που εκτελούνται) Τί έχει σημασία: Χ (χρόνος εκτέλεσης εντολής) Αριθμός

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Σύγχρονοι υπολογιστές Διδάσκων: Επίκουρος Καθηγητής Αριστείδης Ευθυμίου Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται

Διαβάστε περισσότερα

ΠΛΕ- 074 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2

ΠΛΕ- 074 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2 ΠΛΕ- 074 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2 10ο μάθημα: Ορια παραλληλίας επιπέδου εντολής και πολυνηματικοί επεξεργαστές Αρης Ευθυμίου Πηγές διαφανειών: συνοδευτικές διαφάνειες αγγλικης εκδοσης του βιβλιου Ορια

Διαβάστε περισσότερα

ΠΛΕ- 074 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2

ΠΛΕ- 074 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2 ΠΛΕ- 074 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2 6ο μάθημα: χρονοπρογραμματισμός, αλγόριθμος Tomasulo, εικασία Αρης Ευθυμίου Πηγές διαφανειών: συνοδευτικές διαφάνειες αγγλικης εκδοσης του βιβλιου InstrucDon- Level

Διαβάστε περισσότερα

Το ολοκληρωμένο κύκλωμα μιας ΚΜΕ. «Φέτα» ημιαγωγών (wafer) από τη διαδικασία παραγωγής ΚΜΕ

Το ολοκληρωμένο κύκλωμα μιας ΚΜΕ. «Φέτα» ημιαγωγών (wafer) από τη διαδικασία παραγωγής ΚΜΕ Το ολοκληρωμένο κύκλωμα μιας ΚΜΕ Η Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (Central Processing Unit -CPU) ή απλούστερα επεξεργαστής αποτελεί το μέρος του υλικού που εκτελεί τις εντολές ενός προγράμματος υπολογιστή

Διαβάστε περισσότερα

Παραλληλισµός Εντολών (Pipelining)

Παραλληλισµός Εντολών (Pipelining) ΕΣ 08 Επεξεργαστές Ψηφιακών Σηµάτων Παραλληλισµός Εντολών (Pipelining) Τµήµα Επιστήµη και Τεχνολογίας Τηλεπικοινωνιών Πανεπιστήµιο Πελοποννήσου Βιβλιογραφία Ενότητας Kuo [2005]: Chapter 3: Section 3.4,

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 3 Αρχιτεκτονική Ηλεκτρονικού Τμήματος (hardware) των Υπολογιστικών Συστημάτων ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

Κεφάλαιο 3 Αρχιτεκτονική Ηλεκτρονικού Τμήματος (hardware) των Υπολογιστικών Συστημάτων ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ Κεφάλαιο 3 Αρχιτεκτονική Ηλεκτρονικού Τμήματος (hardware) των Υπολογιστικών Συστημάτων ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ 1. Τι εννοούμε με τον όρο υπολογιστικό σύστημα και τι με τον όρο μικροϋπολογιστικό σύστημα; Υπολογιστικό

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ασκήσεις Εργαστηρίου

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ασκήσεις Εργαστηρίου Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ασκήσεις Εργαστηρίου Ενότητα: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ Νο 06 Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων και

Διαβάστε περισσότερα

1. Οργάνωση της CPU 2. Εκτέλεση εντολών 3. Παραλληλία στο επίπεδο των εντολών 4. Γραμμές διοχέτευσης 5. Παραλληλία στο επίπεδο των επεξεργαστών

1. Οργάνωση της CPU 2. Εκτέλεση εντολών 3. Παραλληλία στο επίπεδο των εντολών 4. Γραμμές διοχέτευσης 5. Παραλληλία στο επίπεδο των επεξεργαστών ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Ι Γ. Τσιατούχας 2 ο Κεφάλαιο ιάρθρωση 1. Οργάνωση της 2. εντολών 3. Παραλληλία στο επίπεδο των εντολών 4. Γραμμές διοχέτευσης 5. Παραλληλία στο

Διαβάστε περισσότερα

Οργάνωση Υπολογιστών

Οργάνωση Υπολογιστών Οργάνωση Υπολογιστών Επιμέλεια: Γεώργιος Θεοδωρίδης, Επίκουρος Καθηγητής Ανδρέας Εμερετλής, Υποψήφιος Διδάκτορας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών 1 Άδειες Χρήσης Το παρόν υλικό

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Οργάνωση επεξεργαστή Διδάσκων: Επίκουρος Καθηγητής Αριστείδης Ευθυμίου Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε

Διαβάστε περισσότερα

Οργάνωση Υπολογιστών ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ. Εργαστήριο 10: Επίδοση Επεξεργαστών, CPI. Μανόλης Γ.Η. Κατεβαίνης

Οργάνωση Υπολογιστών ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ. Εργαστήριο 10: Επίδοση Επεξεργαστών, CPI. Μανόλης Γ.Η. Κατεβαίνης ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Οργάνωση Υπολογιστών Εργαστήριο 10: Επίδοση Επεξεργαστών, CPI Μανόλης Γ.Η. Κατεβαίνης Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται

Διαβάστε περισσότερα

ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ HARDWARE ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ HARDWARE ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7ο ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ HARDWARE ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Γενικό διάγραμμα υπολογιστικού συστήματος Γενικό διάγραμμα υπολογιστικού συστήματος - Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας ονομάζουμε

Διαβάστε περισσότερα

ΠΛΕ- 027 Μικροεπεξεργαστές 6ο μάθημα: Αρχιτεκτονική πυρήνα: υλοποίηση με διοχέτευση

ΠΛΕ- 027 Μικροεπεξεργαστές 6ο μάθημα: Αρχιτεκτονική πυρήνα: υλοποίηση με διοχέτευση ΠΛΕ- 027 Μικροεπεξεργαστές 6ο μάθημα: Αρχιτεκτονική πυρήνα: υλοποίηση με διοχέτευση Αρης Ευθυμίου Απόδοση απλής υλοποίησης Υλοποίηση ενός κύκλου είναι πολύ αργή κάθε κύκλος είναι τόσο μεγάλος όσο χρειάζεται

Διαβάστε περισσότερα

; Γιατί είναι ταχύτερη η λήψη και αποκωδικοποίηση των εντολών σταθερού μήκους;

; Γιατί είναι ταχύτερη η λήψη και αποκωδικοποίηση των εντολών σταθερού μήκους; Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2015-16 Αρχιτεκτονικές Συνόλου Εντολών (ΙΙ) (Δομή Εντολών και Παραδείγματα) http://di.ionio.gr/~mistral/tp/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης Αρχιτεκτονική

Διαβάστε περισσότερα

ΠΛΕ- 027 Μικροεπεξεργαστές 7ο μάθημα: Αρχιτεκτονική πυρήνα: Πρόβλεψη διακλάδωσης, Εξαιρέσεις

ΠΛΕ- 027 Μικροεπεξεργαστές 7ο μάθημα: Αρχιτεκτονική πυρήνα: Πρόβλεψη διακλάδωσης, Εξαιρέσεις ΠΛΕ- 027 Μικροεπεξεργαστές 7ο μάθημα: Αρχιτεκτονική πυρήνα: Πρόβλεψη διακλάδωσης, Εξαιρέσεις Αρης Ευθυμίου Κόστος διακλαδώσεων Οι διακλαδώσεις έχουν σχετικά μεγάλο κόστος χρόνου Τουλάχιστον ένας κύκλος

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ενότητα 6: Διασωλήνωση Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων και Αρχιτεκτονικής Υπολογιστών http://arch.icte.uowm.gr/mdasyg

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονικές Συνόλου Εντολών (ΙΙ)

Αρχιτεκτονικές Συνόλου Εντολών (ΙΙ) Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2016-17 Αρχιτεκτονικές Συνόλου Εντολών (ΙΙ) (Δομή Εντολών και Παραδείγματα) http://mixstef.github.io/courses/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης Αρχιτεκτονική

Διαβάστε περισσότερα

Υ- 01 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Back- end: χρονοπρογραμματισμός, εντολές προσπέλασης μνήμης

Υ- 01 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Back- end: χρονοπρογραμματισμός, εντολές προσπέλασης μνήμης Υ- 01 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Back- end: χρονοπρογραμματισμός, εντολές προσπέλασης μνήμης Αρης Ευθυμίου Το σημερινό μάθημα Execu9on scheduling wake- up and select specula9ve wake- up Εκτέλεση εντολών

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ενότητα 10: Πέρασμα Παραμέτρων σε Διαδικασίες. Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων και Αρχιτεκτονικής

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική υπολογιστών

Αρχιτεκτονική υπολογιστών 1 Ελληνική Δημοκρατία Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Αρχιτεκτονική υπολογιστών Ενότητα 11 : Δομή και Λειτουργία της CPU 1/2 Φώτης Βαρζιώτης 2 Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής

Διαβάστε περισσότερα

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ. Α Γενικού Λυκείου (Μάθημα Επιλογής)

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ. Α Γενικού Λυκείου (Μάθημα Επιλογής) ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ Α Γενικού Λυκείου (Μάθημα Επιλογής) Σύγχρονα Υπολογιστικά Συστήματα τους υπερυπολογιστές (supercomputers) που χρησιμοποιούν ερευνητικά εργαστήρια τα μεγάλα συστήματα (mainframes)

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Υποσύστημα μνήμης Διδάσκων: Επίκουρος Καθηγητής Αριστείδης Ευθυμίου Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες

Διαβάστε περισσότερα

Πληροφορική Ι. Μάθημα 6 ο Εκτέλεση πράξεων, Αρχιτεκτονική Η/Υ. Τμήμα Χρηματοοικονομικής & Ελεγκτικής ΤΕΙ Ηπείρου Παράρτημα Πρέβεζας

Πληροφορική Ι. Μάθημα 6 ο Εκτέλεση πράξεων, Αρχιτεκτονική Η/Υ. Τμήμα Χρηματοοικονομικής & Ελεγκτικής ΤΕΙ Ηπείρου Παράρτημα Πρέβεζας Τμήμα Χρηματοοικονομικής & Ελεγκτικής ΤΕΙ Ηπείρου Παράρτημα Πρέβεζας Πληροφορική Ι Μάθημα 6 ο Εκτέλεση πράξεων, Αρχιτεκτονική Η/Υ Δρ. Γκόγκος Χρήστος Εκτέλεση προγραμμάτων Πρόγραμμα: Ένα σύνολο από εντολές.

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ενότητα 5: Datapath x86. Παράδειγμα λειτουργίας υποθετικής αρχιτεκτονικής TOY86 Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Εργαστήριο Ψηφιακών

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ενότητα 6: inc, dec, loop, jcxz, dup, displacement Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Εργαστήριο

Διαβάστε περισσότερα

Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (ΚΜΕ) Τμήματα ΚΜΕ (CPU) Ένα τυπικό υπολογιστικό σύστημα σήμερα. Οργάνωση Υπολογιστών (Ι)

Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (ΚΜΕ) Τμήματα ΚΜΕ (CPU) Ένα τυπικό υπολογιστικό σύστημα σήμερα. Οργάνωση Υπολογιστών (Ι) Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών 2015-16 Οργάνωση Υπολογιστών (Ι) (η κεντρική μονάδα επεξεργασίας) http://di.ionio.gr/~mistral/tp/csintro/ Μ.Στεφανιδάκης Ένα

Διαβάστε περισσότερα

Οργάνωση Υπολογιστών (Ι)

Οργάνωση Υπολογιστών (Ι) Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών 2014-15 Οργάνωση Υπολογιστών (Ι) (η κεντρική μονάδα επεξεργασίας) http://di.ionio.gr/~mistral/tp/csintro/ Μ.Στεφανιδάκης Ένα

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ενότητα 8: Ολισθήσεις Περιστροφές Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων και Αρχιτεκτονικής Υπολογιστών

Διαβάστε περισσότερα

Διπλωματική Εργασία του φοιτητή του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών

Διπλωματική Εργασία του φοιτητή του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ: ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ Διπλωματική Εργασία του φοιτητή του Τμήματος Ηλεκτρολόγων

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ασκήσεις Εργαστηρίου

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ασκήσεις Εργαστηρίου Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ασκήσεις Εργαστηρίου Ενότητα: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ Νο 11 Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων και

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική υπολογιστών

Αρχιτεκτονική υπολογιστών 1 Ελληνική Δημοκρατία Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Ηπείρου Αρχιτεκτονική υπολογιστών Ενότητα 3 : Μια άποψη του κορυφαίου επιπέδου λειτουργίας και διασύνδεσης του υπολογιστή Καρβούνης Ευάγγελος Η έννοια

Διαβάστε περισσότερα

Εργαστήριο 3 ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΗΣ ΚΜΕ. Εισαγωγή

Εργαστήριο 3 ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΗΣ ΚΜΕ. Εισαγωγή Εισαγωγή Εργαστήριο 3 ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΗΣ ΚΜΕ Σκοπός του εργαστηρίου είναι να γνωρίσουµε την εσωτερική δοµή και αρχιτεκτονική της κεντρικής µονάδας επεξεργασίας, να κατανοήσουµε τον τρόπο µε τον οποίο λειτουργεί

Διαβάστε περισσότερα

Ανάλυση Επιδόσεων Συστημάτων Πραγματικού Χρόνου

Ανάλυση Επιδόσεων Συστημάτων Πραγματικού Χρόνου ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟΥ ΧΡΟΝΟΥ Μάθημα Επιλογής Ανάλυση Επιδόσεων Συστημάτων Πραγματικού Χρόνου Δρ. Γεώργιος Κεραμίδας e-mail: gkeramidas@teimes.gr 1 Διεργασίες: Κατάσταση Εκτέλεσης (3-σταδίων) Κατάσταση

Διαβάστε περισσότερα

Single Cycle Datapath. Αρχιτεκτονική Υπολογιστών. 5ο εξάμηνο ΣΗΜΜΥ ακ. έτος: Νεκ. Κοζύρης

Single Cycle Datapath. Αρχιτεκτονική Υπολογιστών. 5ο εξάμηνο ΣΗΜΜΥ ακ. έτος: Νεκ. Κοζύρης Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 5ο εξάμηνο ΣΗΜΜΥ ακ. έτος: 2014-2015 Νεκ. Κοζύρης nkoziris@cslab.ece.ntua.gr Single Cycle Datapath http://www.cslab.ece.ntua.gr/courses/comparch/ Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ενότητα 13: (Μέρος Γ ) Συστήματα Παράλληλης & Κατανεμημένης Επεξεργασίας Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Εργαστήριο Ψηφιακών

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Εργαστήριο

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Εργαστήριο Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Εργαστήριο Ενότητα: ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΑΠΟΣΦΑΛΜΑΤΩΣΗΣ Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων και Αρχιτεκτονικής

Διαβάστε περισσότερα

Συστήματα Παράλληλης και Κατανεμημένης Επεξεργασίας

Συστήματα Παράλληλης και Κατανεμημένης Επεξεργασίας Συστήματα Παράλληλης και Κατανεμημένης Επεξεργασίας Ενότητα: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ No:08 Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων

Διαβάστε περισσότερα

Ελληνική Δημοκρατία Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Ηπείρου. Πληροφορική Ι. Ενότητα 6 : Εκτέλεση πράξεων, Αρχιτεκτονική Η/Υ. Δρ.

Ελληνική Δημοκρατία Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Ηπείρου. Πληροφορική Ι. Ενότητα 6 : Εκτέλεση πράξεων, Αρχιτεκτονική Η/Υ. Δρ. 1 Ελληνική Δημοκρατία Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πληροφορική Ι Ενότητα 6 : Εκτέλεση πράξεων, Αρχιτεκτονική Η/Υ Δρ. Γκόγκος Χρήστος 2 Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Τμήμα Χρηματοοικονομικής &

Διαβάστε περισσότερα

Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Απόδοση ΚΜΕ. (Μέτρηση και τεχνικές βελτίωσης απόδοσης)

Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Απόδοση ΚΜΕ. (Μέτρηση και τεχνικές βελτίωσης απόδοσης) Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2016-17 Απόδοση ΚΜΕ (Μέτρηση και τεχνικές βελτίωσης απόδοσης) http://mixstef.github.io/courses/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ενότητα 4: Πολλαπλασιασμός (MUL,IMUL). Διαίρεση (DIV,IDIV). Εμφάνιση αλφαριθμητικού. Εμφάνιση χαρακτήρα.

Διαβάστε περισσότερα

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ. 1.1. Υλικό και Λογισμικό.. 1 1.2 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών.. 3 1.3 Δομή, Οργάνωση και Λειτουργία Υπολογιστών 6

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ. 1.1. Υλικό και Λογισμικό.. 1 1.2 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών.. 3 1.3 Δομή, Οργάνωση και Λειτουργία Υπολογιστών 6 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. Εισαγωγή στην Δομή, Οργάνωση, Λειτουργία και Αξιολόγηση Υπολογιστών 1.1. Υλικό και Λογισμικό.. 1 1.2 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών.. 3 1.3 Δομή, Οργάνωση και Λειτουργία Υπολογιστών 6 1.3.1 Δομή

Διαβάστε περισσότερα

Υπολογιστές Ι. Άδειες Χρήσης. Εισαγωγή. Διδάσκοντες: Αν. Καθ. Δ. Παπαγεωργίου, Αν. Καθ. Ε. Λοιδωρίκης

Υπολογιστές Ι. Άδειες Χρήσης. Εισαγωγή. Διδάσκοντες: Αν. Καθ. Δ. Παπαγεωργίου, Αν. Καθ. Ε. Λοιδωρίκης ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Άδειες Χρήσης Υπολογιστές Ι Εισαγωγή Διδάσκοντες: Αν. Καθ. Δ. Παπαγεωργίου, Αν. Καθ. Ε. Λοιδωρίκης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ενότητα 13: (Μέρος Β ) Λειτουργικό Σύστημα Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων και Αρχιτεκτονικής

Διαβάστε περισσότερα

ΕΣ 08 Επεξεργαστές Ψηφιακών Σηµάτων. Βιβλιογραφία Ενότητας

ΕΣ 08 Επεξεργαστές Ψηφιακών Σηµάτων. Βιβλιογραφία Ενότητας ΕΣ 08 Επεξεργαστές Ψηφιακών Σηµάτων Βελτιστοποίηση κώδικα σε επεξεργαστές ΨΕΣ Τµήµα Επιστήµη και Τεχνολογίας Τηλεπικοινωνιών Πανεπιστήµιο Πελοποννήσου Βιβλιογραφία Ενότητας Kehtarnavaz [2005]: Chapter

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ασκήσεις Εργαστηρίου

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ασκήσεις Εργαστηρίου Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ασκήσεις Εργαστηρίου Ενότητα: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ Νο 02 Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων και

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ενότητα 9: Διευθυνσιοδότηση Μνήμης στο 8086 Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων και Αρχιτεκτονικής

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ενότητα 5: Datapath x86. Παράδειγμα λειτουργίας υποθετικής αρχιτεκτονικής TOY86 Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Εργαστήριο Ψηφιακών

Διαβάστε περισσότερα

Μικροεπεξεργαστές - Μικροελεγκτές Ψηφιακά Συστήματα

Μικροεπεξεργαστές - Μικροελεγκτές Ψηφιακά Συστήματα Μικροεπεξεργαστές - Μικροελεγκτές Ψηφιακά Συστήματα 1. Ποια είναι η σχέση της έννοιας του μικροεπεξεργαστή με αυτή του μικροελεγκτή; Α. Ο μικροεπεξεργαστής εμπεριέχει τουλάχιστο έναν μικροελεγκτή. Β. Ο

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ασκήσεις Εργαστηρίου

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ασκήσεις Εργαστηρίου Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ασκήσεις Εργαστηρίου Ενότητα: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ No 05 Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων και

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ασκήσεις Εργαστηρίου

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ασκήσεις Εργαστηρίου Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ασκήσεις Εργαστηρίου Ενότητα: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ Νο 10 Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων και

Διαβάστε περισσότερα

Υ- 07 Παράλληλα Συστήματα Αρχιτεκτονική σύγχρονων πυρήνων επεξεργαστών

Υ- 07 Παράλληλα Συστήματα Αρχιτεκτονική σύγχρονων πυρήνων επεξεργαστών Υ- 07 Παράλληλα Συστήματα Αρχιτεκτονική σύγχρονων πυρήνων επεξεργαστών Αρης Ευθυμίου Διαδικαστικά Ιστοσελίδα μαθήματος: h:p://www.cs.uoi.gr/~plmy07/ Διαφάνειες μαθημάτων, κτλ 2 Γρήγορη εκτέλεση σειριακού

Διαβάστε περισσότερα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Χειρισµός εδοµένων

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Χειρισµός εδοµένων ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Χειρισµός εδοµένων 2.1 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2.1 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2.2 Γλώσσα Μηχανής 2.3 Εκτέλεση προγράµµατος 2.4 Αριθµητικές και λογικές εντολές 2.5 Επικοινωνία µε άλλες συσκευές

Διαβάστε περισσότερα

Ενσωματωμένα Συστήματα

Ενσωματωμένα Συστήματα Ενσωματωμένα Συστήματα Ενότητα: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ Νο 13 Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων και Αρχιτεκτονικής Υπολογιστών

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στην πληροφορική

Εισαγωγή στην πληροφορική Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Εισαγωγή στην πληροφορική Ενότητα 2: Βασικές αρχές λειτουργίας και χρήσης του υπολογιστή Αγγελίδης Παντελής Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 4 ο. Ο Προσωπικός Υπολογιστής

Κεφάλαιο 4 ο. Ο Προσωπικός Υπολογιστής Κεφάλαιο 4 ο Ο Προσωπικός Υπολογιστής Μάθημα 4.3 Ο Επεξεργαστής - Εισαγωγή - Συχνότητα λειτουργίας - Εύρος διαδρόμου δεδομένων - Εύρος διαδρόμου διευθύνσεων - Εύρος καταχωρητών Όταν ολοκληρώσεις το μάθημα

Διαβάστε περισσότερα

i Throughput: Ο ρυθμός ολοκλήρωσης έργου σε συγκεκριμένο χρόνο

i Throughput: Ο ρυθμός ολοκλήρωσης έργου σε συγκεκριμένο χρόνο Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 6-7 Απόδοση ΚΜΕ (Μέτρηση και τεχνικές βελτίωσης απόδοσης) http://mixstef.github.io/courses/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Γιώργος Δημητρίου Ενότητα 1 η : Βασικές Αρχές Αρχιτεκτονικής Η/Υ Σύγχρονοι Μικροεπεξεργαστές Intel 6-core i7 (Gulftown) 2010, >1 billion transistors Απόδοση Μικροεπεξεργαστών V Μετρήσεις με μετροπρογράμματα

Διαβάστε περισσότερα

ΕΙΔΙΚΟΤΗΤΑ: ΤΕΧΝΙΚΟΣ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΜΑΘΗΜΑ: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

ΕΙΔΙΚΟΤΗΤΑ: ΤΕΧΝΙΚΟΣ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΜΑΘΗΜΑ: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΕΙΔΙΚΟΤΗΤΑ: ΤΕΧΝΙΚΟΣ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΜΑΘΗΜΑ: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ (Τμήματα Υπολογιστή) ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΗΣ:ΠΟΖΟΥΚΙΔΗΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΤΜΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ Κάθε ηλεκτρονικός υπολογιστής αποτελείται

Διαβάστε περισσότερα

Λειτουργικά Συστήματα

Λειτουργικά Συστήματα Λειτουργικά Συστήματα Ενότητα: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ No:01 Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων και Αρχιτεκτονικής Υπολογιστών

Διαβάστε περισσότερα

Συστήματα σε Ολοκληρωμένα Κυκλώματα

Συστήματα σε Ολοκληρωμένα Κυκλώματα Συστήματα σε Ολοκληρωμένα Κυκλώματα Κεφάλαιο 4: Αρχιτεκτονική των Embedded Μικροεπεξεργαστών Διδάσκων: Καθηγητής Οδυσσέας Κουφοπαύλου Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών ΕΙΣΑΓΩΓΗ Παρουσιάζεται

Διαβάστε περισσότερα

Οργάνωση Υπολογιστών

Οργάνωση Υπολογιστών Οργάνωση Υπολογιστών Επιμέλεια: Γεώργιος Θεοδωρίδης, Επίκουρος Καθηγητής Ανδρέας Εμερετλής, Υποψήφιος Διδάκτορας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών 1 Άδειες Χρήσης Το παρόν υλικό

Διαβάστε περισσότερα

Συστήματα Παράλληλης και Κατανεμημένης Επεξεργασίας

Συστήματα Παράλληλης και Κατανεμημένης Επεξεργασίας Συστήματα Παράλληλης και Κατανεμημένης Επεξεργασίας Ενότητα: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ No:04 Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών II 16-2-2012. Ενδεικτικές απαντήσεις στα θέματα των εξετάσεων

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών II 16-2-2012. Ενδεικτικές απαντήσεις στα θέματα των εξετάσεων Αρχιτεκτονική Υπολογιστών II 6 --0 Ενδεικτικές απαντήσεις στα θέματα των εξετάσεων Θέμα. Τι γνωρίζετε για την τοπικότητα των αναφορών και ποιών μονάδων του υπολογιστή ή τεχνικών η απόδοση εξαρτάται από

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 4 Σύνδεση Μικροεπεξεργαστών και Μικροελεγκτών ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

Κεφάλαιο 4 Σύνδεση Μικροεπεξεργαστών και Μικροελεγκτών ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ Κεφάλαιο 4 Σύνδεση Μικροεπεξεργαστών και Μικροελεγκτών ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ 1. Παρακάτω δίνονται μερικοί από τους ακροδέκτες που συναντάμε στην πλειοψηφία των μικροεπεξεργαστών. Φτιάξτε έναν πίνακα που να

Διαβάστε περισσότερα

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2014

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2014 ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 201 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ (Ι) ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΣΧΟΛΩΝ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Μάθημα : Μικροϋπολογιστές

Διαβάστε περισσότερα

Τμήμα Λογιστικής. Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές. Μάθημα 8. 1 Στέργιος Παλαμάς

Τμήμα Λογιστικής. Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές. Μάθημα 8. 1 Στέργιος Παλαμάς ΤΕΙ Ηπείρου Παράρτημα Πρέβεζας Τμήμα Λογιστικής Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές Μάθημα 8 Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας και Μνήμη 1 Αρχιτεκτονική του Ηλεκτρονικού Υπολογιστή Μονάδες Εισόδου Κεντρική

Διαβάστε περισσότερα

Μικροεπεξεργαστές. Σημειώσεις Μαθήματος Υπεύθυνος: Δρ Άρης Παπακώστας,

Μικροεπεξεργαστές. Σημειώσεις Μαθήματος Υπεύθυνος: Δρ Άρης Παπακώστας, Μικροεπεξεργαστές Σημειώσεις Μαθήματος 2013-14 Υπεύθυνος: Δρ Άρης Παπακώστας, Η γλώσσα assembly είναι μια γλώσσα προγραμματισμού χαμηλού επιπέδου για συγκεκριμένους υπολογιστές ή άλλη προγραμματιζόμενη

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ενότητα 13: (Μέρος Β ) Λειτουργικό Σύστημα Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων και Αρχιτεκτονικής

Διαβάστε περισσότερα

Δομημένος Προγραμματισμός

Δομημένος Προγραμματισμός ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα Δομημένος Προγραμματισμός Ενότητα: Εισαγωγή στη C θεωρία Δ. Ε. Μετάφας Τμ. Ηλεκτρονικών Μηχ. Τ.Ε. Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό

Διαβάστε περισσότερα

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2015

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2015 ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2015 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ (Ι) ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΣΧΟΛΩΝ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Μάθημα : Μικροϋπολογιστές

Διαβάστε περισσότερα

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2009 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2009 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2009 Μάθημα : Μικροϋπολογιστές Τεχνολογία Τ.Σ. Ι, Θεωρητικής κατεύθυνσης Ημερομηνία

Διαβάστε περισσότερα

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ Ενότητα 3: Ασυμπτωτικός συμβολισμός Μαρία Σατρατζέμη Τμήμα Εφαρμοσμένης Πληροφορικής Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons.

Διαβάστε περισσότερα

Τεχνολογία Πολυμέσων. Ενότητα # 3: Συστήματα πολυμέσων Διδάσκων: Γεώργιος Ξυλωμένος Τμήμα: Πληροφορικής

Τεχνολογία Πολυμέσων. Ενότητα # 3: Συστήματα πολυμέσων Διδάσκων: Γεώργιος Ξυλωμένος Τμήμα: Πληροφορικής Τεχνολογία Πολυμέσων Ενότητα # 3: Συστήματα πολυμέσων Διδάσκων: Γεώργιος Ξυλωμένος Τμήμα: Πληροφορικής Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του

Διαβάστε περισσότερα

ΜΥΥ- 402 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών ARM και x86

ΜΥΥ- 402 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών ARM και x86 ΜΥΥ- 402 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών ARM και x86 Αρης Ευθυμίου Το σημερινό μάθημα! Λυση του lab02! Αρχιτεκτονική ARM σε τι μοιάζει και σε τι διαφέρει από τον MIPS! Αρχιτεκτονική x86 μια γρήγορη ματιά στη

Διαβάστε περισσότερα

Συστήματα Παράλληλης και Κατανεμημένης Επεξεργασίας

Συστήματα Παράλληλης και Κατανεμημένης Επεξεργασίας Συστήματα Παράλληλης και Κατανεμημένης Επεξεργασίας Ενότητα: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ No:00 Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ασκήσεις Εργαστηρίου

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ασκήσεις Εργαστηρίου Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ασκήσεις Εργαστηρίου Ενότητα: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ Νο 04 Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων και

Διαβάστε περισσότερα

i Όλες οι σύγχρονες ΚΜΕ είναι πολυπλοκότερες!

i Όλες οι σύγχρονες ΚΜΕ είναι πολυπλοκότερες! Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2016-17 Κεντρική Επεξεργασίας (Σχεδιασμός και λειτουργία μιας απλής ΚΜΕ) http://mixstef.github.io/courses/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης Η υπολογιστική

Διαβάστε περισσότερα

ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ. Κεφάλαιο 3

ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ. Κεφάλαιο 3 ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Κεφάλαιο 3 Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας Μονάδα επεξεργασίας δεδομένων Μονάδα ελέγχου Μονάδα επεξεργασίας δεδομένων Δομή Αριθμητικής Λογικής Μονάδας

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ενότητα 13: (Μέρος Α ) Ενσωματωμένα Συστήματα Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων και Αρχιτεκτονικής

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Επεξεργαστών Ψ.Ε.Σ

Αρχιτεκτονική Επεξεργαστών Ψ.Ε.Σ ΕΣ 08 Επεξεργαστές Ψηφιακών Σηµάτων Αρχιτεκτονική Επεξεργαστών Ψ.Ε.Σ Βιβλιογραφία Ενότητας Kehtarnavaz [2005]: Chapter 3 Kuo [2005]: Chapters 1 & 4-5 Lapsley [2002]: Chapter 4 Hayes [2000]: Κεφάλαιo 8

Διαβάστε περισσότερα

Στοιχεία από Assembly Γιώργος Μανής

Στοιχεία από Assembly Γιώργος Μανής Στοιχεία από Assembly 8086 Γιώργος Μανής Καταχωρητές καταχωρητές γενικής φύσης καταχωρητές δείκτες καταχωρητές αναφοράς καταχωρητές τµηµάτων ειδικοί καταχωρητές Καταχωρητές γενικής φύσης 16 bit ax, bx,

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στα Λειτουργικά

Εισαγωγή στα Λειτουργικά Εισαγωγή στα Λειτουργικά Συστήματα Ενότητα 6: Διαχείριση Μνήμης Ι Γεώργιος Φ. Φραγκούλης Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σεάδειες χρήσης Creative Commons.

Διαβάστε περισσότερα

Συστήματα Παράλληλης και Κατανεμημένης Επεξεργασίας

Συστήματα Παράλληλης και Κατανεμημένης Επεξεργασίας Συστήματα Παράλληλης και Κατανεμημένης Επεξεργασίας Ενότητα: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ No:06 Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων

Διαβάστε περισσότερα

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΥΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΥΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΥΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑ 3 ο ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΗ ΔΟΜΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ ΒΑΣΙΚΗ ΜΟΝΑΔΑ ΜΝΗΜΗ & CPU Λειτουργική Δομή Αρχιτεκτονική Von Neumann Όλοι οι υπολογιστές ακολουθούν την αρχιτεκτονική κατά Von-Neumann

Διαβάστε περισσότερα

O επεξεργαστής: Η δίοδος δεδομένων (datapath) και η μονάδα ελέγχου (control)

O επεξεργαστής: Η δίοδος δεδομένων (datapath) και η μονάδα ελέγχου (control) O επεξεργαστής: Η δίοδος δεδομένων (datapath) και η μονάδα ελέγχου (control) 4 κατηγορίες εντολών: Σχεδίαση datapath Αριθμητικές-λογικές εντολές (add, sub, slt κλπ) R Type Εντολές αναφοράς στη μνήμη (lw,

Διαβάστε περισσότερα

- Εισαγωγή - Επίπεδα μνήμης - Ολοκληρωμένα κυκλώματα μνήμης - Συσκευασίες μνήμης προσωπικών υπολογιστών

- Εισαγωγή - Επίπεδα μνήμης - Ολοκληρωμένα κυκλώματα μνήμης - Συσκευασίες μνήμης προσωπικών υπολογιστών Μάθημα 4.5 Η Μνήμη - Εισαγωγή - Επίπεδα μνήμης - Ολοκληρωμένα κυκλώματα μνήμης - Συσκευασίες μνήμης προσωπικών υπολογιστών Όταν ολοκληρώσεις το μάθημα αυτό θα μπορείς: Να αναφέρεις τα κυριότερα είδη μνήμης

Διαβάστε περισσότερα

Εργαστήριο ΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΜΝΗΜΗΣ

Εργαστήριο ΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΜΝΗΜΗΣ Εισαγωγή Εργαστήριο ΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΜΝΗΜΗΣ Σκοπός του εργαστηρίου είναι να κατανοήσουµε τους τρόπους προσπέλασης της µνήµης (µέθοδοι διευθυνσιοδότησης) σε ένα υπολογιστικό σύστηµα. Η Μνήµη 1 Ψηφιακή Λογική 4

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στην πληροφορική

Εισαγωγή στην πληροφορική Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Εισαγωγή στην πληροφορική Ενότητα 4: Ψηφιακή Λογική, Άλγεβρα Boole, Πίνακες Αλήθειας (Μέρος B) Αγγελίδης Παντελής Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Διαβάστε περισσότερα

Ενότητα 4. Εισαγωγή στην Πληροφορική. Αναπαράσταση δεδοµένων. Αναπαράσταση πληροφορίας. υαδικοί αριθµοί. Χειµερινό Εξάµηνο 2006-07

Ενότητα 4. Εισαγωγή στην Πληροφορική. Αναπαράσταση δεδοµένων. Αναπαράσταση πληροφορίας. υαδικοί αριθµοί. Χειµερινό Εξάµηνο 2006-07 Ενότητα 4 Εισαγωγή στην Πληροφορική Κεφάλαιο 4Α: Αναπαράσταση πληροφορίας Κεφάλαιο 4Β: Επεξεργαστές που χρησιµοποιούνται σε PCs Χειµερινό Εξάµηνο 2006-07 ρ. Παναγιώτης Χατζηδούκας (Π..407/80) Εισαγωγή

Διαβάστε περισσότερα

Δομή Ηλεκτρονικού υπολογιστή

Δομή Ηλεκτρονικού υπολογιστή Δομή Ηλεκτρονικού υπολογιστή Η κλασσική δομή του μοντέλου που πρότεινε το 1948 ο Von Neumann Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας Είσοδος Αποθήκη Αποθήκη - Έξοδος Εντολών Δεδομένων Κλασσικό μοντέλο Von Neumann

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ενότητα 13: Λειτουργίες Αρχείων Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων και Αρχιτεκτονικής Υπολογιστών

Διαβάστε περισσότερα

Ερωτήσεις θεωρίας MY. Μέρος Α. Υλικό.

Ερωτήσεις θεωρίας MY. Μέρος Α. Υλικό. Ερωτήσεις θεωρίας MY Μέρος Α. Υλικό. 1. Η μνήμη ROM είναι συνδυαστικό ή ακολουθιακό κύκλωμα; 2. α) Να σχεδιαστεί μία μνήμη ROM που να δίνει στις εξόδους της το πλήθος των ημερών του μήνα, ο αριθμός του

Διαβάστε περισσότερα

Προγραμματισμός Υπολογιστών

Προγραμματισμός Υπολογιστών Προγραμματισμός Υπολογιστών Βασικές γνώσεις Κ. Βασιλάκης, ΣΤΕΦ, ΤΕΙ Κρήτης Η Πληροφορική και τα εργαλεία της Παροχή έγκαιρης και έγκυρης πληροφόρησης. Καταχώριση στοιχείων Αποθήκευση Επεξεργασία ψηφιακών

Διαβάστε περισσότερα

O επεξεργαστής: Η δίοδος δεδομένων (datapath) και η μονάδα ελέγχου (control)

O επεξεργαστής: Η δίοδος δεδομένων (datapath) και η μονάδα ελέγχου (control) O επεξεργαστής: Η δίοδος δεδομένων (datapath) και η μονάδα ελέγχου (control) 4 κατηγορίες εντολών: Σχεδίαση datapath Αριθμητικές-λογικές εντολές (add, sub, slt κλπ) R Type Εντολές αναφοράς στη μνήμη (lw,

Διαβάστε περισσότερα

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΘΕΩΡΙΑ

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΘΕΩΡΙΑ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΘΕΩΡΙΑ Άσκηση 1 Ένας επεξεργαστής (ΚΜΕ) υποστηρίζει 371 εντολές. Πόσα bit θα πρέπει να είναι ο καταχωρητής εντολής (ελάχιστη τιμή); (α) 4 bit (β) 16 bit (γ) 1 bit (δ)

Διαβάστε περισσότερα

Άσκηση IF ID EX MEM WB α. 300ps 400ps 350ps 500ps 100ps β. 200ps 150ps 120ps 190ps 140ps

Άσκηση IF ID EX MEM WB α. 300ps 400ps 350ps 500ps 100ps β. 200ps 150ps 120ps 190ps 140ps Άσκηση 4.12 Στην άσκηση αυτή, εξετάζουµε την επίδραση της διοχέτευσης στο χρόνο κύκλου ρολογιού του επεξεργαστή. Τα προβλήµατα αυτής της άσκησης θεωρούν ότι τα µεµονωµένα στάδια της διαδροµής δεδοµένων

Διαβάστε περισσότερα