0
głosów
- +

Struktura systemu komputerowego

Autor:

Aktualizacja: 22.08.2010


Kategoria: Edukacja Wiedza Nauka / Poradniki


Artykuł
  • 0 głosów dodatnich
  • 0 głosów ujemnych
  • 1826 razy czytane
  • 0 przedrukowany
  • 0 Polemik/Poparć <span class="normal">Odpowiadanie na artykuł</span>
  • Licencja: CC <span class="normal">Zezwala się na kopiowanie, dystrybucję, wyświetlanie i użytkowanie dzieła i wszelkich jego pochodnych pod warunkiem umieszczenia informacji o tw&oacute;rcy.</span>
Dostęp bezpłatny <span class="normal">Dostęp do treści jest bezpłatny.<br/> Inne pola eksploatacji mogą być zastrzeżone sprawdź <b>licencję</b>, żeby dowiedzieć się więcej</span>
 

Maszyna von Neumanna (ang. von Neumann machine) -  koncepcja komputera, utrzymującego w pamięci zarówno program jak i dane; możliwość wymiany programu i danych na inne; zarówno program, jak i dane są przechowywane w pamięci w kodzie dwójkowym, a ich przetwarzanie odbywa się w arytmometrze.


Operacje sprzętowe w komputerze:

 odczyt z pamięci programu do procesora,odczyt z pamięci danych do procesora,zapis danych z procesora do pamięci danych, odczyt z układów wejścia-wyjścia do procesora,zapis danych z procesora do układów wejścia-wyjścia,bezpośredni odczyt z pamięci danych przez układy wejścia-wyjścia (ang. direct memory access, DMA),bezpośredni zapis do pamięci danych przez układy wejścia-wyjścia (ang. direct memory access, DMA),operacje na rejestrach wewnętrznych procesora,obsługa przerwań.

Elementy składowe komputera:

Szyna, magistrala (ang. bus) - wiązka przewodów lub zespół ścieżek na płytce obwodu drukowanego, do wzajemnej komunikacji pomiędzy elementami komputera. W definicji szyny, prócz samych przewodów sygnałowych, mieści się ściśle zdefiniowany protokół (standard) precyzujący zbiór komunikatów. Przykłady standardów szyn: ISA, PCI, SCSI, PCMCIA.

Jednostka centralna (ang. central processing unit, CPU) - element komputera, który pobiera i wykonuje rozkazy. Składa się z jednostki arytmetyczno-logicznej, jednostki sterującej, rejestrów, dekodera rozkazów. W przypadku komputerów jednoprocesorowych oznacza po prostu procesor. Natomiast, jeśli mówimy o komputerze wieloprocesorowym, CPU oznacza wszystkie procesory lub procesor nadrzędny.

Pamięć danych (ang. data memory) – pamięć do zapisu i odczytu przeznaczona do przechowywania danych.

Pamięć programu (ang. program memory) – pamięć do odczytu przeznaczona do przechowywania kodu programu.

Układ wejścia-wyjścia (ang. input-output circuit, I/O) - element komputera, służący do wymiany informacji między komputerem a urządzeniem zewnętrznym.

Elementy składowe procesora:

Jednostka arytmetyczno-logiczna zwana również arytmometrem (ang. Arithmetic Logical Unit), część procesora wykonująca podstawowe operacje arytmetyczne i logiczne, pobierającą argumenty działań z rejestrów procesora lub z pamięci oraz określająca znaczniki w rejestrze stanu procesora.

Typowe operacje wykonywane przez ALU:

suma logiczna OR (funkcja alternatywy),iloczyn logiczny AND (funkcja koniunkcji),różnica symetryczna EX-OR (funkcja różnowartościowości),negacja logiczna NOT,dodawanie i odejmowanie arytmetyczne liczb w naturalnym kodzie dwójkowym (NKB) i liczb dziesiętnych w kodzie BCD (ang. binary coded decimal),mnożenie i dzielenie arytmetyczne liczb w naturalnym kodzie dwójkowym (NKB) i liczb dziesiętnych (BCD),porównywanie logiczne dwóch sekwencji bitów,porównywanie arytmetyczne dwóch liczb,przesunięcia i rotacje,zerowanie, ustawianie, negowanie i testowanie bitów.

Typowe znaczniki (flagi) ustawiane w wyniku operacji:

zera (ang. zero, Z),znaku (ang. sign, S),parzystości (ang. parity, P),przepełnienia (ang. overflow, OV),przeniesienia (ang. carry, C),przeniesienia połówkowego (ang. auxiliary carry, AC).

Jednostka sterująca (ang. control unit) - część procesora, która zapewnia przebieg operacji zdefiniowanej kodem rozkazu, steruje przenoszeniem danych wewnątrz procesora oraz wymianą danych i sygnałów sterujących poprzez magistrale zewnętrzne.

Dekoder rozkazu (ang. instruction decoder) – dekoder tłumaczący kod rozkazu na mikrorozkazy realizowane przez układy wewnętrzne procesora.

Rejestr (ang. register) – część procesora przechowująca dane lub adres. Podstawowe rejestry procesora: akumulator (ang. accumulator, A, ACC),rejestry robocze (ang. general purpose registers),licznik rozkazów (ang. program counter, PC),wskaźnik stosu (ang. stack pointer, SP),rejestr stanu (wskaźników, flag) (ang. flag register, F, program status word, PSW),rejestr rozkazów (ang. instruction register, IR),pamięć podręczna (ang. cache memory) - jako zbiór rejestrów, rejestry buforowe danych i adresu (ang. buffer registers).

Cykl pracy komputera:

Cykl rozkazowy (ang. instruction cycle) - ciąg czynności, które wykonuje układ sterowania jednostki centralnej w czasie realizowania jednego rozkazu. Na cykl rozkazowy składają się: jednakowa dla wszystkich rozkazów faza pobrania, w której pobierany jest kod operacji z komórki pamięci o adresie zapisanym w liczniku rozkazów (zawartość licznika zwiększa się, a kod operacji jest dekodowany) oraz faza wykonania, w której następuje realizacja operacji wskazanej przez rozkaz. Jeżeli w treści wykonywanego rozkazu jest adres lub argument bezpośredni, to w fazie wykonywania może nastąpić kolejne zwiększenie zawartości licznika rozkazów. Na cykl rozkazowy składają się jeden lub kilka cykli maszynowych.


Podobał Ci się artykuł?
0
głosów
- +

Brak polemik/poparć



Podobne artykuły:


KOMENTARZE


System komentarzy dostarcza Disqus

Używając tej strony zgadzasz się na wykorzystywanie plików Cookie.Dowiedz się więcej.

Używamy plików cookies, aby ułatwić Ci korzystanie z naszego serwisu oraz do celów statystycznych. Jeśli nie blokujesz tych plików, to zgadzasz się na ich użycie oraz zapisanie w pamięci urządzenia. Pamiętaj, że możesz samodzielnie zarządzać cookies, zmieniając ustawienia przeglądarki. Z dniem 25.05.2018 wprowadziliśmy też w życie rozporządzenia dotyczące ochrony danych osobowych. Więcej informacji w naszej Polityce Prywatności i Regulaminie.

Zamknij