Järvamaa Kutsehariduskeskus Arvutid ja arvutivõrgud AV 3 Mairo Hanninen Intel 8080 Referaat Juhendaja: Ahto Karu Õpetaja Paide 2012 Käsusüsteem Nagu paljud teised 8-bitised protsessorid, kõik juhised olid kodeeritud ühte baiti (sealhulgas registri-numbrid, ainult välja arvatud andmed), lihtsustamise jaoks. Mõned neist järgivad ühe või kahe baidiseid
(jagatud osavaldkondadeks) ja integreeritud 9.Süsteemiteor.mõjud: • Organisatsioon kui avatud süsteem oma allsüsteemidega (eelmise saj 50-ndad aastad) • Organisatsioon kui avatud ja iseorganiseeruv süsteem, mis püüdleb arengule 10.Kõrge ja lameda org.tunnus: Tüüp A (mehhanistlik) • kõrge astmelisus • madal hargnevus • väike juhtimisulatus • kõrge formaliseeritus • kõrge tsentraliseeritus • selge käsusüsteem • enam vertikaalne kommunikatsioon Tüüp B (orgaaniline) • madal astmelisus • suur hargnevus • suur juhtimisulatus • madal formaliseeritus • madal tsentraliseeritus • otsustamine ja vastutus igal pool • kommunikatsioon enam horisontaalne 11.Formaliseer.reeglite tähtsus: Formaliseerumine – ulatus, kus kasutatakse kirjutatud reegleid, protseduure või informaalset suhtlust 12.Tsentral.,selle mõju org-le:
Arvuti Ehitus Selleks et saaksime töötava arvuti vajame järgmisi komponente: 1. Protsessor 2. Emakaart 3. Mälu 4. Toiteplokk 5. Pildi saamiseks videokaarti ja monitori Arvuti ehitus 6. Kõvaketas 7. Arvuti korpus 7. Klaviatuur 8. Hiir 9. Printer PROTSESSOR PROTSESSOR ( CPU ) Töötab kahendsüsteemis (0 ja 1) Oskab sooritada loogika ja aritmeetika tehteid. Protsessoril on talle omane käsusüsteem Tuntumad tootjad: Intel (Dual core, Core 2 Duo) AMD (Athlon , Duron, Sempron) Protsessor Protsessori jõudlust iseloomustavd: Tuumade arv (kahetuumaline, neljatuumaline) Taktsagedus (2,66GHz) Tänapäeva protsessor vajab sundjahutust (ventilaator) Protsessor Protsessor peab sobima emakaardil oleva protsessori pesaga. Erinevatel tootjatel (Intel , AMD)erinevad pesad. Intel socket 775, uuemad LGA1156 AMD socket AM3 ja vanemad AM2+
tehnoloogial. (m.säiliv ja säiliv: SRAM DRAM EPROM jne). Magnetmälu: ei oma enam tänapäeval tähtsust (ferriit mälu). RISC & CISC protsessorid, mikroprogramm Protsessorid jagunevad kaheks: RISC JA CISC. CISCis palju keerukaid käske, RISCIS vähe ja lihtsamad, aga ühe op. täitmiseks kulub rohkem käske. Ajaliselt on kiirem RISC (CISC 1 käsk 10 seki, RISC 5 seki). Mida rohkem käske, seda rohkem pöördutakse mälu poole. CISC (käsusüsteem -> mikroprogramm -> riistvara) RISC (käsusüsteem > riistvara) käsu täitmine 1 takt otse riistvaras. Andmeedastuse juhtimine: süsteemid katkestustega ja ilma. Prioriteedid. Tavaliselt algab andmeedastus sellega, et programm kontrollib olekuregistri sisu. Kas masin on sees jne. Katkestus sunnib protsessorit muutma käskude järjekorda. Katkestuse käivitamise võimalused: programmne, süsteemis tekkinud vea tõttu, riistvaraline Katkestuste täitmine -> sama mis enne (paarisbitt)
lugemise viidad ühe võrra edasi-tagasi. Realiseeritud nihkeregistrite põhimõttel Puhvermälu First In First Out reversiivne nihkeregister, kirjutatakse ühest otsast, loetakse teisest otsast. Suvapöördusmälu vastavalt aadressile saab otse vastava mälupesa kätte Jadapöördusmälu tuleb lugeda terve seeria eelenvaid andmeid, mille hulgast leida õige data. Kahe pordiga mälu lugemine ja kirjutamine samaaegselt, ntx videomälu Käsuformaadid 27. Käsuformaadid ja käsusüsteem: 3 aadressiga arvuti käsukood + I operandi pikk aadress + II o. pikk aadress + resultaadi pikk aadress A=B+C 2 aadressiga arvuti kk + I operandi pikk aadress (resultaat läheb sinna) + II operandi pikk aadress B=B+C 1,5 aadressiga arvuti kk + I operandi pikk aadress + resultaadi lühike aadress (registriaadress) 1 aadressiga arvuti kk + I operandi aadress Ac akumulaatorregister. 1 operand asub mälus, teine operand ning resultaat samal akumulaatorregistri aadressil
lugemise viidad ühe võrra edasi-tagasi. Realiseeritud nihkeregistrite põhimõttel Puhvermälu First In First Out reversiivne nihkeregister, kirjutatakse ühest otsast, loetakse teisest otsast. Suvapöördusmälu vastavalt aadressile saab otse vastava mälupesa kätte Jadapöördusmälu tuleb lugeda terve seeria eelenvaid andmeid, mille hulgast leida õige data. Kahe pordiga mälu lugemine ja kirjutamine samaaegselt, ntx videomälu Käsuformaadid 27. Käsuformaadid ja käsusüsteem: 3 aadressiga arvuti käsukood + I operandi pikk aadress + II o. pikk aadress + resultaadi pikk aadress A=B+C 2 aadressiga arvuti kk + I operandi pikk aadress (resultaat läheb sinna) + II operandi pikk aadress B=B+C 1,5 aadressiga arvuti kk + I operandi pikk aadress + resultaadi lühike aadress (registriaadress) 1 aadressiga arvuti kk + I operandi aadress Ac akumulaatorregister. 1 operand asub mälus, teine operand ning resultaat samal akumulaatorregistri aadressil
.............46 Stack...................................................................................................................................... 46 LIFO...................................................................................................................................... 46 FIFO.......................................................................................................................................46 Käsusüsteem ja adresseerimine. .................................................................................................... 47 Käsuformaadid ja käsusüsteem (Instruction set)....................................................................... 47 Adresseerimise viisid (Addressing modes)............................................................................... 47 Mikroarvuti riistvara........................................................................................................
.............. 46 o Stack ........................................................................................................................................ 46 o LIFO ........................................................................................................................................ 46 o FIFO ........................................................................................................................................ 46 Käsusüsteem ja adresseerimine. .............................................................................................................. 34 Käsuformaadid ja käsusüsteem (Instruction set) ........................................................................ 47 Adresseerimise viisid (Addressing modes) ................................................................................. 47 Mikroarvuti riistvara ..............................................................................
3 aadressiga arvuti käsukood + I operandi pikk aadress + II o. pikk aadress + resultaadi pikk aadress, A=B+C 2 aadressiga arvuti kk + I operandi pikk aadress (resultaat läheb sinna) + II operandi pikk aadress, B=B+C 1,5 aadressiga arvuti kk + I operandi pikk aadress + resultaadi lühike aadress(registriaadress) 1 aadressiga arvuti kk + I operandi aadress, 1 operand asub mälus, teine operand ning resultaat samal akumulaatorregistri (Ac) aadressil Käsusüsteem: andmeedastuskäsud MOV, LOAD, STORE aritmeetikaloogika käsud AND, OR, SUB, MUL siirete käsud JMP, CALL, RET pinumälu, I/Oseadmete, CPU juhtimise käsud PUSH, POP, IN, OUT, NOP ANDMEVAHETUSE JUHTIMINE: SÜSTEEMID KATKESTUSEGA JA ILMA, PRIORITEEDID Passiivne andmevahetus I/O seadmete prioriteetide probleem lahendatakse korrapäraselt mux'de kaudu. Seadme käest loetakse olekusõna ning järjestatakse andmevahetuseks (polling)
and developed by Estonian programmers from BlueMoon Interactive (Ahti Heinla, Priit Kasesalu ning Jaan Tallinn); Wikipedia; iPod; microsoftil valmib XBOX 2003 Apple avab iTunes poe; Skype muutub kõigile kättesaadavaks 2004 sotsialiseerumise aasta: MySpace, Orkut, Mark Zuckerberg Thefacebook, mis hilem muutus Facebook; piltide jagamise koht Flickr, Gmail, Ubuntu, Firefox 2005 Google maps, youtube, eBay ostab Skype, Microsoftilt XBOX360 Ecki xComputer Käsusüsteem sarnaneb väga esimeste päris- mikroprotsesoritega. Lihtsama arusaadavuse tõttu kasutab kahebaidiseid mälupesi (16 bitti), mitte ühebaidiseid, nagu harilik arvuti. Mälu on 1024 pesa (1 K), seega 2 Kbaiti. Aadressi jaoks kasutusel 10 bitti. Esimestel koduarvutitel oli ka 4-16 Kbaiti (umbes sama hulk mälu) Olulist: protsessori sees on väike hulk spetsiaal-mälupesi (registrid) Tehteid saab teha ainult nende registrite vahel. Ei ole
Interpreteeriv mikroprogramm puudub, käsk läheb kohe täitmisele ehk RISC tuleb käsk täita otse riistvaras ühe taktiga(realiseerimine ALUs). Võimas registermälu,et oleks vähe pöördumisi mälu poole. Jäiga loogikaga juhtautomaat. CISC Palju käske, aeglane. Interpretaator kristallil realiseeritud mikroprogramm. CISC ideoloogia samas vähendas lõhet programmeerija kasutatava keele ja riistvaras realiseeritava masinkoodi vahel. Keerukas käsusüsteem realiseeriti mikroprogrammide abil, mis moodustasid kihi käsusüsteemi käskude ja otseselt riistvaras teostatavate tegevuste vahel. XVI. Suvapöördusmälud /190-213/ Suvapöördusmälud on mälud, kus mälu poole pöördumine ja sealt mingi info saamine võtab alati ühepalju aega, olenemata sellest, kus info mälus asub. Suvapöördusmälud jagunevad pooljuht ja magnetmäludeks. Pooljuhtmälud säilitavateks ja
3 aadressiga arvuti käsukood + I operandi pikk aadress + II o. pikk aadress + resultaadi pikk aadress A=B+C 2 aadressiga arvuti kk + I operandi pikk aadress (resultaat läheb sinna) + II operandi pikk aadress B=B+C 1,5 aadressiga arvuti kk + I operandi pikk aadress + resultaadi lühike aadress (registriaadress) 1 aadressiga arvuti kk + I operandi aadress Ac akumulaatorregister. 1 operand asub mälus, teine operand ning resultaat samal akumulaatorregistri aadressil Käsusüsteem: andmeedastuskäsud MOV, LOAD, STORE aritmeetika-loogika käsud AND, OR, SUB, MUL siirete käsud JMP, CALL, RET pinumälu, I/O-seadmete, CPU juhtimise käsud PUSH, POP, IN, OUT, NOP Andmeedastuse juhtimine(bus arbitation): süsteemid katkestustega ja ilma, prioriteedid Passiivne andmevahetus I/O seadmete prioriteetide probleem lahendatakse korrapäraselt mux-'de kaudu. Seadme käest loetakse olekusõna ning järjestatakse andmevahetuseks ... polling.
Tööloominguline tegevus Töötajad on huvitatud vastutusest, kui organisatsioon nene huve arvestab Isegi keskpärane töötaja on mõtlemisvõimeline (vähemalt oma ametikoha ulatuses) ja loov Juhtimisalase mõtte areng Tüüp A (mehhanistlik) Kõrge formaliseeritus Kõrge tsenraliseeritus Kõrge astmelisus Selge käsusüsteem Madal hargnevus Enam vertikaalne Väike juhtimisulatus kommunikatsioon 6 Tüüp B (orgaaniline) Madal tsentraliseeritus Otsustamine ja vastutus igal Madal astmelisus pool Suur hargnevus Kommunikatsioon enam Suur juhtimisulatus horisontaalne
- Emitter-sidestuses-loogika – suhteliselt kiire tehnoloogia, kus kasutatakse teistest tehnoloogiatest erinevaid negatiivseid nivoosid. Üleminek mõnele teisele nivoole toimub spetsiaalsete komponentide abil 2. RISC ja CISC protsessorid, mikroprogramm. Arvuti mälu liiga kalliks muutumise korral püüti seda muuta kompaktsemaks keerukate käskudega. See aga muutis nende täitmise aeglaseks. RISC-arhitektuur – mõte muuta käsusüsteem lihtsamaks ja käskude täitmine tõhusamaks. Käsk tuleb täita ühe taktiga otse riistvaras. Tagajärjeks väike käskude hulk. CISC-arhitektuur – keerukas käsusüsteem realiseeriti mikroprogrammide abil, mis moodustasid kihi käskude ja riistvaras teostatavate tegevuste vahel. RISC põhimõtted: - Vähe käske, vältida keerulisi käske - Vähe adresseerimise viise - Vähe erinevaid käsuformaate dekodeerimise kiirendamiseks
majanduslikult kiiresti välja Algas sundkollektiviseerimisprotsess Talupojad hakkasid linnadesse põgenema, kõik masinad konfiskeeriti. 1932. 7 aug- andis stalin välja sots. Omandi kaitse seaduse, mida rahvasuus kutsuti viie viljapea seaduseks 1932- kehtestati NSV liidus passisüsteem. Kolhoos- riiklik majand Sovhoos- Suur nälg RIIK JA ÜHISKOND 1920-DNATEL AASTATEL. Administratiiv-bürokraatlik käsusüsteem Tekkis juurde rohkelt komiteesid Terror, hirm, desinformatsioon, riigiasjade salastatus, harimatus Kogu ühiskonna poliitilise struktuuri teljeks oli Stalini isik 1934- massiterror Nõukogude tegelik välispoliitika lõppeesmärk maailmarevolutsioon, mille süütamiseks vajati uut maailmasõda Hakati osalema mitmes sõjalises konfliktis.
aadress A=B+C 2 aadressiga arvuti – käsukood + I operandi pikk aadress (resultaat läheb sinna) + II operandi pikk aadress B=B+C 1,5 aadressiga arvuti – käsukood + I operandi pikk aadress + resultaadi lühike aadress (registriaadress) 1 aadressiga arvuti – käsukood + I operandi aadress. Ac – akumulaatorregister. 1 operand asub mälus, teine operand ning resultaat samal akumulaatorregistri aadressil Käsusüsteem: andmeedastuskäsud – MOV, LOAD, STORE aritmeetika-loogika käsud – AND, OR, SUB, MUL siirete käsud –JMP, CALL, RET pinumälu, I/O-seadmete, CPU juhtimise käsud – PUSH, POP, IN, OUT, NOP 8.Summaator: Järjestik, parallel, kiire ülekanne. Summaatoriks nim. arvuti loogikalülitust, mis on ette nähtud arvkoodide aritmeetiliseks summeerimiseks. Mitmejärgulise kahendarvu summaator koosneb mitmest ühejärgulisest summaatorist. Arvu summeerimisel tuleb lisaks kahe
pannakse ka resultant. 2 aadressiga arvuti - resultaat salvestatakse tavaliselt ühe operandi kohale, sest eraldi aadressi resultaadile ei saa määrata. 3 aadressiga arvuti - käsukoodiga on kaasas 3 pikka mälu aadressi. Seega saab näidata kahe operandi ja resultaadi asukoha. 1.5 aadressiga arvuti - käsukoodiga saab kaasas olla üks pikk mälu aadress ja lühike aadress, mis viitab registermälu registrile. Käsusüsteem: andmeedastuskäsud – MOV, LOAD, STORE aritmeetika-loogika käsud – AND, OR, SUB, MUL siirete käsud –JMP, CALL, RET pinumälu, I/O-seadmete, CPU juhtimise käsud – PUSH, POP, IN, OUT, NOP 30. Arvuti mälu klassifikatsioon. Arvuti mälu jaguneb suvapöördusmäluks (RAM) ja jadapöördusmäluks. Viimane jaguneb magnet- ja optiliseks mäluks. Magnetmälu jaguneb säilivaks mullmäluks, floppy-ks, kõvakettaks, magnetkettaks ja lindiks. Optilised
juhtautomaati täitmisele, operand aga vastavalt juhule kas ALUsse või mõnda andmereigstrisse. g). Pärast vajalike ALU tehete/operatsioonide tegemist läheb tulemus tagasi mõnda andmeregistrisse/suvapöördusmällu. 22. RISC ja CISC protsssorid; mikroprogramm[1] *RISC protsessorid(Reduced/Regular Instruction Set Computing): RISC-tüüpi protsessorite ideoloogia aluseks on võimalikult lihtne ja läbinähtav käsusüsteem (instruction set) ning võime kõik käsud täita otse riistvaras ühe taktiga. Suvapöördusmälu poole pöördutakse vaid LOAD&STORE- tüüpi käskudega, st. vaid andmete laadimiseks/salvestamiseks. (Hoidutakse mälu lokatsioonide kasutamisest operandidena , kuna mälu poole pöördumine on aeglane). RISC protsessorite plussid: *Võimas registermälu *Käskude täitmine on kiire ning efektiivne *Andmevahetus alamprogrammidega on efektiivne
Järjekorda võime ette kujutada toruna, millesse ühest otsast pannakse andmeid juurde, teisest otsast aga võetakse välja. Struktuuri mõttes võib pinu ja järjekorda võrrelda nii: pinu on selline järjekord, kus teenindamise printsiip on LIFO (last in first out) viimasena saabus, esimesena teenindati. Tavalise järjekorra teenindamine toimub printsiibil FIFO (first in, first out). Järjekord andmestruktuurina eeldab ainult FIFO printsiibi kasutamist. Käsusüsteem ja adresseerimine. · Käsuformaadid ja käsusüsteem (Instruction set) An instruction set, or instruction set architecture (ISA), describes the aspects of a computer architecture visible to a programmer, including the native datatypes, instructions, registers, addressing modes, memory architecture, interrupt and exception handling, and external I/O (if any). Kõrgtaseme keel Assembler keel masinkood Andmeedastus käsud Data transfer instructions MOV, LOAD, STORE, ...
Edasi valib aadressigeneraator järgmise aadressi püsimälust loetud sõna mõnest väljast ja vajadusel hargnemiste puhul arvestab ka tingimustega. Samuti võimaldavad aadressigeneraatorid programmi täitmisel mõnel juhul liikuda +1 operatsiooniga järgmisele aadressile. Üht osa püsimälust loetud sõnast kasutatakse juhtsignaalide määramiseks. RISC ja CISC protsessorid, mikroprogramm. CISC. Protsessoris on palju käske. Keerukas käsusüsteem realiseeriti mikroprogrammide abil, mismoodustasid kihi käsusüsteemi käskude ja otseselt riistvaras teostatavate tegevuste vahel. Leidub rida käske mida ei ole otstarbekas ALUs realiseerida, CISC realiseerib need mikroprogrammi abil. RISC. Protsessoris on vähe käske. Käsk tuleb täita ühe taktiga otse riistvaras. Välditakse keerulisi käske. Vähe aadresseerimise viise. Vähe käsuformaate, et kiirendada dekodeerimist. Maksimaalne käikude täitmise kiirus. Ainult lOAD ja
spetsiifilise vormina. 2. Selgitage käskude ja reeglite abil juhtimise susteemide olemust, erinevusi ja probleeme. Sageli esitatakse kõrgema taseme eesmärgid protsessis alluvatena osalevatele subjektidele käsu (korralduse) vormis ja sunnitakse alluvaid tegutsema administratiivsete mõjutusvahenditega. Sel juhul luuakse isereguleeruva süsteemi asemel juhtimise käsusüsteem. Protsessis alluvana osalevale subjektile ei ole aga kõrgemalt juhtimistasandilt (alluva subjekti seisukohalt väljastpoolt) tulnud korraldus isiklikuks eesmärgiks, vaid ainult tema toimise keskkonnatingimuseks. Ta püüdleb oma spetsiifiliste isiklike eesmärkide saavutamise (huvide realiseerimise) poole. Konkreetsete inimeste eesmärgid (huvid) lahknevad üldjuhul käsuna edastatud ülesande eesmärgist, mille tulemusena muutub
kristallstruktuur, samaaegselt kristalli kasvatamisega võimalik sisse viia lisandeid sisalduse ühtlustamiseks, võimalik saada üle kolme erineva juhitavusega kihi. METALLISEERIMINE metallikihi pealekandmine peale kõigi struktuuride loomist, sellest kihist moodustatakse elementidevaheline juhtmestik. 2. RISC JA CISC PROTSESSORID, MIKROPROGRAMM RISC (Reduced/Regular Instruction Set Computing) ideoloogia aluseks võimalikult lihtne ja läbinähtav käsusüsteem (instruction set) ja võib kõik käsud täita otse riistvaras ühe taktiga. Suvapöördusmällu pöördutakse vaid LOAD & STROE tüüpi käskudega, st vaid andmete salvestamiseks/laadimiseks. Hoidutakse mälu lokatsioonide kasutamisest operandidena, kuna mälu poole pöördumine on aeglane. Omadused: lihtsam käsustik, vähem käske, kindla pikkusega käsud, keeruline kompileerija, ainult laadi/salvesta käsud pääsevad mälule ligi, vähe adresseerimisviise.
mälupesa sisu mälu puhverregistrisse mälu puhverregistrist kood käsuregistrisse + ALU-sse c) Käsukoodi dekodeerimine d) käsu täitmine juhtautomaadi sisendid, mille käsudekooder aktiveeris ALU seadistamine 13. RISC ja CISC protsessor, mikroprogramm Protsessorid võib oma ideoloogia järgi jagada kaheks : RISC -Reduced Instruction Set Computer ja CISC -Complex Instruction Set Computer. Nagu nimetusest näha on ühel ideoloogia protsessoril keerukas käsusüsteem ja teisel lihtsam. Lihtsamaid käske on võimalik täita kiiremini kuid neid käske kulub mingi programmi juures rohkem. Idee on selle, et kui CISC täidab käsu näiteks 10 ajaühukuga, siis RISC näiteks 1 ajaühikuga, kuid aga sama tegevuse teostamiseks kulub RISC protsessoris näiteks 5 korda rohkem käske. Saame tulemuse, et RISC on ikkagi kaks korda kiirem (CISC-l 10 ajaühikut ja RISC-l 1x5=5 ajaühikut). Loomulikult eeldab suurema hulga käskude lugemine suuremat arvu mälu poole
Komponendid on kui mustad kastid: teame nende väljundit vastava sisendi korral, aga enamasti mitte nende tehnilist sisu. Komponendid (Eck) Mälu Tagasiside Lülitatav tagasiside: triger Ühebitine mälukiip - Kaks sisend- ja üks väljundjuh. Guarded 1-bitine mälukiip - Ekstra lüliti kiibi sisse või väljalülimiseks. RAM - Random-access memory Ecki xComputer Arvuti põhiosade (protsessor + mälu) simulatsioon väikese Java programmiga. Käsusüsteem sarnaneb väga esimeste päris-mikroprotsesoritega Lihtsama arusaadavuse tõttu kasutab kahebaidiseid mälupesi (16 bitti), mitte ühebaidiseid, nagu harilik arvuti. Mälu on 1024 pesa (1 K), seega 2 Kbaiti. Aadressi jaoks kasutusel 10 bitti. Esimestel koduarvutitel oli ka 4-16 Kbaiti (umbes sama hulk mälu) Olulist: protsessori sees on väike hulk spetsiaal-mälupesi (registrid) Tehteid saab teha ainult nende registrite vahel.
annaabi.ee 
