Εισαγωγή στην πληροφορική -4

Σχετικά έγγραφα
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Χειρισµός εδοµένων

Αρχιτεκτονική υπολογιστών

Οργάνωση επεξεργαστή (1 ο μέρος) ΜΥΥ-106 Εισαγωγή στους Η/Υ και στην Πληροφορική

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

ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ HARDWARE ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Χειρισµός Δεδοµένων

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

Στοιχεία αρχιτεκτονικής μικροεπεξεργαστή

Αρχιτεκτονικές Συνόλου Εντολών (ΙΙ)

Εντολές γλώσσας μηχανής

ΠΛΕ- 074 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2

Εργαστήριο 3 ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΗΣ ΚΜΕ. Εισαγωγή

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

Ενσωµατωµένα Υπολογιστικά Συστήµατα (Embedded Computer Systems)

Αρχιτεκτονική υπολογιστών

Αρχιτεκτονικές Συνόλου Εντολών (ΙΙ)

Αρχιτεκτονική x86(-64) 32-bit και 64-bit λειτουργία. Αρχιτεκτονική x86(-64) Αρχιτεκτονική επεξεργαστών x86(-64) Αρχιτεκτονικές Συνόλου Εντολών (ΙΙ)

Τελική Εξέταση, Απαντήσεις/Λύσεις

Αρχιτεκτονικές Συνόλου Εντολών

100 ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΜΕ ΤΙΣ ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ

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

Είναι το «μυαλό» του υπολογιστή μας. Αυτός κάνει όλους τους υπολογισμούς και τις πράξεις. Έχει δική του ενσωματωμένη μνήμη, τη λεγόμενη κρυφή

Σύγχρονες Αρχιτεκτονικές Υπολογιστών

Καταχωρητές & τμήματα μνήμης του Ματθές Δημήτριος Καθηγητής Πληροφορικής

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

; Τι περιέχεται στη συσκευασία ενός μικροεπεξεργαστή σήμερα;

Αρχιτεκτονική υπολογιστών

Γενική οργάνωση υπολογιστή «ΑΒΑΚΑ»

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Μηχανοτρονική. Τμήμα Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης 7 ο Εξάμηνο,

ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΑΡΑΓΚΙΑΟΥΡΗΣ ΝΙΚΟΛΑΟΣ

ΕΠΛ605 Εργασία 1 Ημερομηνία Παράδοσης 12/9/2018 στην αρχή του μαθήματος

ΕΙΔΙΚΟΤΗΤΑ: ΤΕΧΝΙΚΟΣ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΜΑΘΗΜΑ: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

ΜΥΥ- 402 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών ARM και x86

Τέτοιες λειτουργίες γίνονται διαμέσου του

ΠΛΗ10 Κεφάλαιο 2. ΠΛH10 Εισαγωγή στην Πληροφορική: Τόμος Α Κεφάλαιο: : Αριθμητική περιοχή της ALU 2.5: Κυκλώματα Υπολογιστών

Μικροαρχιτεκτονική του LC3

LANGUAGE OF THE MACHINE. TEI Κρήτης, Τμ. ΕΠΠ, Αρχιτεκτονική Υπολογιστών. Οργάνωση Υπολογιστή. Τυπική οργάνωση υπολογιστή

«ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ» ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ

Βασική δοµή και Λειτουργία Υπολογιστή

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥ ΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

µπιτ Λύση: Κάθε οµάδα των τεσσάρων µπιτ µεταφράζεται σε ένα δεκαεξαδικό ψηφίο 1100 C 1110 E Άρα το δεκαεξαδικό ισοδύναµο είναι CE2

ΗΜΥ 213 Εργαστήριο Οργάνωσης Ηλεκτρονικών Υπολογιστών και Μικροεπεξεργαστών

ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ MHXANIKO MHXANIK I O I Η/ Η Υ ΚΑΙ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ Γ. Τσιατούχας ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ

ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΑΥΞΗΣΗΣ ΤΗΣ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΤΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ I

ΤΙΤΛΟΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ ΟΙ ΚΑΤΑΧΩΡΗΤΕΣ ΚΑΙ Η ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥΣ ΜΕ FLIP-FLOP ΚΑΙ ΠΥΛΕΣ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Χειρισμός Δεδομένων

Αρχιτεκτονική Eckert-von Neumann. Πως λειτουργεί η ΚΜΕ; Κεντρική μονάδα επεξεργασίας [3] ΕΠΛ 031: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟ

Κάθε functional unit χρησιμοποιείται μια φορά σε κάθε κύκλο: ανάγκη για πολλαπλό hardware = κόστος υλοποίησης!

Μικροεπεξεργαστές - Μικροελεγκτές Ψηφιακά Συστήματα

Εργαστήριο ΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΜΝΗΜΗΣ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Χειρισμός Δεδομένων

και η µονάδα ελέγχου (control) O επεξεργαστής: Η δίοδος δεδοµένων (datapath) Εντολές διακλάδωσης (branch beq, bne) I Type Σχεδίαση datapath

Τρόποι Διευθυνσιοδότησης

Chapter 2. Εντολές : Η γλώσσα του υπολογιστή. (συνέχεια) Η διασύνδεση Υλικού και λογισμικού David A. Patterson και John L.

! Εάν ο αριθμός διαθέτει περισσότερα bits, χρησιμοποιούμε μεγαλύτερες δυνάμεις του 2. ! Προσοχή στη θέση του περισσότερο σημαντικού bit!

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

ΗΜΥ 213. Εργαστήριο Οργάνωσης Η.Y. και Μικροεπεξεργαστών week 5. Διδάσκων: Δρ. Γιώργος Ζάγγουλος

Κεφάλαιο Το υπολογιστικό σύστημα Η εξέλιξη του ανθρώπου πραγματοποιήθηκε χάρη στην ικανότητά στον χειρισμό εργαλείων.

Πράξεις με δυαδικούς αριθμούς

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

Εισαγωγή στην πληροφορική

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

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Αρχιτεκτονικη υπολογιστων

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Ας ξεκινήσουμε. Macro-instructions. (Assembly level) Micro-instructions Main memory. (micro-code)

Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2013

ΗΥ 232 Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών. Διάλεξη 2 Οργάνωση μνήμης Καταχωρητές του MIPS Εντολές του MIPS 1

Οργάνωση Η/Υ. Γλώσσα Assembly. Τμήμα Εφαρμσμένης Πληροφορικής Πανεπιστήμιο Μακεδονίας Α. Χατζηγεωργίου-Η. Σακελλαρίου

ΗΜΥ 213 Εργαστήριο Οργάνωσης Ηλεκτρονικών Υπολογιστών και Μικροεπεξεργαστών

ΜΥΥ- 402 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Μεταγλώτιση, σύνδεση

Ελίνα Μακρή

Αρχιτεκτονική Μικροεπεξεργαστών MIPS-32. Αρχείο καταχωρητών και Χάρτης Μνήµης

Θ. Ζαχαριάδης Αν. Καθηγητής. Λ. Σαράκης Καθ. Εφαρμογών

ΨΗΦΙΑΚΗ ΛΟΓΙΚΗ ΣΧΕ ΙΑΣΗ

ΕΠΛ 001: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

Εργαστήριο Αρ. 1. Εισαγωγή στην Αρχιτεκτονική MIPS. Πέτρος Παναγή Σελ. 1

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

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

Ερωτήσεις θεωρίας MY. Μέρος Α. Υλικό.

Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών Η ιασύνδεση Υλικού και Λογισµικού, 4 η έκδοση. Κεφάλαιο 2. Εντολές: η γλώσσα του υπολογιστή

Εντολές του MIPS (2)

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

ΤΠ 2108 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών (Εργαστήριο) ΑΝΩΤΑΤΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟ Ι ΡΥΜΑ ΚΡΗΤΗΣ. Σειρά Ασκήσεων 2

ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ. Κεφάλαιο 2. Οργάνωση και διαχείριση της Πληροφορίας στον. Υπολογιστή

ΠΛΗ21 Κεφάλαιο 2. ΠΛΗ21 Ψηφιακά Συστήματα: Τόμος Α Κεφάλαιο: 2 Δυαδική Κωδικοποίηση

Περίληψη. ΗΜΥ-210: Λογικός Σχεδιασµός Εαρινό Εξάµηνο Παράδειγµα: Καταχωρητής 2-bit. Καταχωρητής 4-bit. Μνήµη Καταχωρητών

Τεχνολογία Υπολογιστικών Συστηµάτων & Λειτουργικά Συστήµατα Κεφάλαιο 3

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών

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

ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Γ ΕΠΑΛ 14 / 04 / 2019

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗΣ Η/Υ

Επεξεργαστής Υλοποίηση ενός κύκλου μηχανής

ΗΥ 232 Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών. Intel x86 ISA. Νίκος Μπέλλας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών ΗΥ

Ελίνα Μακρή

Transcript:

Εισαγωγή στην πληροφορική 6 (, 64) bits Μνήµη Θέση (κύτταρο cell) µνήµης, χωράει λέξεις (words) εντολές (πρόγραµµα), αριθµοί (δεδοµένα) Αριθµοί: δυαδική (binary) αναπαράσταση = = = 4 = 4 = 5 = 7 Εισαγωγή στην πληροφορική - Μνήµη () Μνήµη () Πως περιγράφουµε το περιεχόµενο µιας θέσης µνήµης (λέξης) ; = D7C Το περιγράφουµε σαν µια τετράδα αριθµών στο δεκαεξαδικό σύστηµα 4 5 6 7 8 9 Α Β C D E F Ακέραιοι αριθµοί: Χαρακτήρες (ASCII code): Εντολές προγράµµατος: 6 bits ακέραιος / λέξη 8 bits 8 bits op-code χαρακτήρες / λέξη διεύθυνση µνήµης 4 bits bits Πλήθος 6 8 = 56 4, Εισαγωγή στην πληροφορική - Εισαγωγή στην πληροφορική -4

Αρχιτεκτονική µηχανής Αρχιτεκτονική µηχανής () Program counter Instruction register Accumulator Program data, άλλες χρήσεις load store Microprogram Program counter Instruction register Accumulator Micromemory καταχωρητές (registers) Εισαγωγή στην πληροφορική -5 Εισαγωγή στην πληροφορική -6 Παράδειγµα 4 bits bits διεύθυνση µιας θέσης Μ στην κύρια µνήµη LOAD M M -> ACC STORE M ACC -> M ADD M ACC+M -> ACC SUBTRΑCT M ACC-M -> ACC MULTIPLY M ACC*M -> ACC DIVIDE M ACC/M -> ACC JUMP M πήδα στην θέση Μ JUMPZERO M πήδα στην θέση Μ εάν ACC= JUMPSUB M πήδα στην υπορουτίνα στην θέση Μ RETURN M επέστρεψε από υπορουτίνα στη θέση Μ HALT 946 LOAD 959 947 STORE 958 948 LOAD 957 949 JUMPZERO 956 95 SUBTRACT 959 95 STORE 957 95 LOAD 958 95 ADD 958 954 STORE 958 955 JUMP 948 956 HALT 957 45 958 959 96 ACC x y σταθερά = Υπολογισµός του x y = = L ο βήµα ο βήµα y:= while x!= do { x:=x-; y:= y+y} Εισαγωγή στην πληροφορική -7 Εισαγωγή στην πληροφορική -8

Υπορουτίνες Υπορουτίνες () 6 7 JUMPSUB 8 946 διεύθ. επιστροφής XXXX 947 XXXX 948 XXXX 959 RETURN Πρόγραµµα σε γλώσσα µηχανής: Γράφεται από τον compiler, χρησιµοποιεί Πληροφορία που υπάρχει από την αρχή : στατική (άρα την ξέρει ο compiler όταν µεταφράζει το πρόγραµµα σε γλώσσα µηχανής) Πληροφορία που µπαίνει κατά την διάρκεια του τρεξίµατος του προγράµµατος : δυναµική (ο compiler ξέρει πως να φτιαχτεί at run time) module δυναµική πληροφορία στατική πληροφορία 6 7 JUMPSUB 8 4 4 JUMPSUB 4 χώρος για δυναµική χρήση 946 XXXX 947 XXXX 948 XXXX 959 RETURN Εισαγωγή στην πληροφορική -9 Εισαγωγή στην πληροφορική - Πέρασµα παραµέτρων main program x := 5; y := 6; z := f(x,y); r := ; d := ; z := f(r,d); module f(a,b); {t:= a+b; t:= *t; return t } πραγµατικές παράµετροι τυπικές παράµετροι τιµή που επιστρέφεται module module βασικό πρόγραµµα µνήµη Πέρασµα παραµέτρων () activation record ενός module return value b a return address της f main program x := 5; y := 6; z := f(x,y); r := ; d := ; z := f(r,d); module f(a,b); {t:= a+b; t:= *t; return t } µηχανής. x -> y -> jumpsub z <-... r -> d -> jumpsub z <-.. t <- (-)+(-) t <- t * t -> return Εισαγωγή στην πληροφορική - Εισαγωγή στην πληροφορική -

Περισσότερη πολυπλοκότητα Τεχνικές εισόδου-εξόδου CISC RISC: απλές ή πολύπλοκες γλώσσες µηχανής; pipelining: δουλεύουµε σε πολλές εντολές παράλληλα Πολυεπεξεργαστές: MIMD, SIMD, network, load-balancing index register D Addressing (πρόσβαση): 54 Τύπος πρόσβασης Εντολή Τιµή στον ACC immediate LOAD 5 immediate 5 direct LOAD 5 direct 54 indirect LOAD 5 indirect indexed LOAD 5 indexed 89 7 89 5 5 54 55 copy main memory status register / / a buffer register device busy/ready/successful_read I/O device b c d e f g PC interrupt # interrupt table program code modules για interrupts Εισαγωγή στην πληροφορική - Εισαγωγή στην πληροφορική -4 Λογικές πύλες Μνήµη AND πύλη OR πύλη είσοδοι είσοδοι είσοδος NOT πύλη δεδοµένα εισόδου Flip-flop = bit Α καταχωρητής 6 bits = 6 flip-flops Β Είσοδοι Είσοδοι Είσοδος έλεγχος Γ δεδοµένα εξόδου Στα σύρµατα ΑΒ, Γ η τάση αλλάζει µόνο κατά την διάρκεια του παλµού ελέγχου, µετά παραµένει Η τιµή των δεδοµένων εξόδου παραµένει σταθερή Εισαγωγή στην πληροφορική -5 Εισαγωγή στην πληροφορική -6

Αθροιστής Αθροιστής () πρώτο ψηφίο δεύτερο ψηφίο ψηφία πρώτου αριθµού ψηφία δεύτερου αριθµού / / / / / + ->, + ->, + ->, + ->, κύκλωµα ηµιαθροιστή Εισαγωγή στην πληροφορική -7 / / / Εισαγωγή στην πληροφορική -8