Mis veebilehti külastad? Anna Teada Sulge
Facebook Like
Küsitlus


Arvutite protsessorid (0)

1 Hindamata
Punktid
 
Säutsu twitteris

Arvutite protsessorid
Protsessor (CPU- Central Processing Unit )
-arvuti “süda”, mis tihti määrab ära ka operatsioonisüsteemi valiku. Iga uus generatsioon protsessoreid töötab kiiremini kui eelmine . Protsessorit ehk keskseadet võib võrrelda inimajuga. See keskne töötlusüksus, millega on ühendatud kõik sisend - väljundseadmed ning välismälud, tõlgendab kõiki arvutiprogrammi poolt saadetud korraldusi ja täidab need. Koostöös vastava süsteemse tarkvaraga korraldab kekseade andmevahetust, samuti andmete salvestamist, töötlemist, edastamist ja väljastamist.
Keskseadme sees ja koos välisseadmetega. Personaalarvutites paikneb ta tavaliselt emaplaadil , mis sisaldab rea kõrge integratsiooniastmega mikrolülitusi, millest tähtsaim on mikroprotsessor . Tihti kasutatakse sõnu keskseade ja mikroprotsessor samas tähenduses, kuid õige on see ainult siis, kui tegemist on monoliitarvutiga ( single -chip computer), millel asuvad samal kristallil nii protsessor, muutmälu (RAM) kui ka püsimälu (ROM). RAM-i võib võrrelda inimese lühiajalise mäluga, ROM-i pikaajalise kustumatu mäluga. Keskseadme kui arvuti "südame" sisemise "pulsilöögi" määrab taktgeneraatori ehk kella võnkesagedus. "Meeleorganiteks" on keskseadmele juurde lisatud erilised sisend-väljund (S/V)- lülitused. Andmeimpulsse edastakse arvutisõlmede vahel siinide abil, mida võib võrrelda inimese "närvikiududega". Keskseadme protsessor täidab arvutikäske üksteisele järgnevate sammudena. Kõigepealt tuleb käsk välja lugeda mälust, panna siis erilisse käsuregistrisse ja deÅ?ifreerida käsukood, et teada saada, mida järgnevas tuleb ette võtta. Põhimõtteliselt peab iga käsu kahendkood sisaldama järgmisi osi:
  • osa, mida nimetatakse käsukoodiks (operatsioonikoodiks) ja mis määratleb teostatava tehte iseloomu (näiteks kahe arvu liitmine )
  • andmete asukoha (nende aadressid ), näiteks kahe arvu liitmisel liidetavate (operandide) aadressid
  • tehte tulemi paigutuskoha (aadressi)
    • järgmisena täidetava käsu asukoha.Seega oleks vaja 4 aadressvälja, mis teeb käsu aga väga pikaks. Vajalike aadresside vähendamiseks 1-2-ni kasutatakse praktikas mitmesuguseid võtteid nagu: käsuloenduri kasutuselevõtt, mille sisu kasvatatakse ühe võrra enne järgmise käsu sisselugemist ilmutamata või kaudse adresseerimise rakendamine tulemi paigutamine ühe operandi registrisse jne.

    Tüüpiline üheaadressiline käsk ADD B tähendab näiteks seda, et registri B sisu tuleb liita akumulaatorregistri sisule ja tulem panna sinnasamasse. Akumulaator ( register ) on seejuures protsessori üldkasutatav register, mida kasutatakse enamike operatsioonide puhul vahepealse registrina. Muidugi eeldab see seda, et on vaja lisakäske akumulaatori ja B täitmiseks.
    Akumulaatori kõrval väga oluliseks registriks on käsuloendur (program counter ), mille sisule liidetakse iga käsuvõtu järel +1 ja mis sisaldab täidetava või järgmise käsu aadressi. Erivajadusel (siirdekäskude puhul) saadetakse sellesse registrisse tavapärasest erinev siirdekoha aadress.
    Mikroprotsessor
    Tüüpilise mikroprotsessori struktuuriskeem (vaata järgmist joonist) sisaldab lisaks taktgeneraatorile juhtseadet (CU- Control Unit), aritmeetika- loogika seadet (ALU-Arithmetical and Logical Unit) ja hulga siseregistreid, samuti veel juhtmestikke (siine) andmete, aadresside ja juhtimissignaalide teisaldamiseks plokkide vahel.
    ALU võimaldab täita lihtsamaid aritmeetilisi loogilisi operatsioone: aritmeetilist liitmist, -lahutamist, nihutamist, loogilist korrutamist (loogilise-JA-operatsiooni) jne. Juhtimisseade juhib ja koordineerib ALU ja sisemiste registrite tööd arvutikäsu täitmise käigus. Sisemine registerplokk toimib mikroprotsessori sisemäluna, sest ta on peamiselt kasutusel andmete ja käskude ajutiseks säilitamiseks.
    Käskude täitmine
    Arvuti püsimällu (ROM-i) salvestatud või muutmällu (RAM-i) laaditud programmid ja töötlusandmed ise veel arvutusoperatsioone ei juhi. Käsud tuelb kõigepealt juhtseadme abiga ja andmesiini kaudu põhimälust (RAM-ist) keskseadme vastavasse registrisse lugeda. Koostöös ALU-ga toimub iga programmikäsu täitmine kaheastmeliselt:
  • käsu sisselugemine koos analüüsiga, milliseid operatsioone tuleb vastavalt käsu sisule esile kutsuda (võttefaas- fetch cycle),
  • käsu tegelik täitmine (täitefaas). Juhtseade vastutab käskude ajalise kulgemise ja deÅ?ifreerimise eest. Ta genereerib vajalikke kahendsignaale ja tekitab nõutavaid masintsükleid. ALU võtab vastu juhtseadme poolt talle söödetud andmeid ja teostab nendega vajalikke operatsioone. Kiirus, millega juhtseade ja teised mikroprotsessori osad võivad käske ja andmeid töödelda, on määratud arvuti töösagedusega (kellasagedusega). Tavaliselt iseloomustatakse seda välise kvartskristalli poolt kindlaksmääratud sagedust MHz-des (1 megahetrs võrdub 1 miljoni võnke/lülitusimpulsiga sekundis). Tänapäeva personaalarvutite puhul räägitakse taktsagedusest 300, 400 ja enam MHz. Lihtsamate käskude puhul võib käsu täitmiseks kuluda aega vaid ühe masintsükli võrra, mis on ühe võnkeperioodi kestus.
    Kaasaegsete mikroprotsessorite arengu kõige tähelepanuväärsemaks iseloomustajaks ongi nende töökiiruse ülikiire suurenemine koos mikrolülituse kristallile paigutatud elementide arvu kiire kasvuga (transistoride arv ulatub juba kümnetesse miljonitesse).
    Siiski sõltub arvutuste tegelik kiirus ja arvutisüsteemi jõudlus ka paljudest teistest faktoritest: protsessori- ja siiniarhitektuurist, mälutöö korraldusest, arvutusülesande iseloomust jne. Protsessorite tegeliku jõudluse hindamisel on väga levinud (kuigi lihtsustatud) parameetriks MIPS (operatsioone miljonites sekundi kohta). Kui esimesel tuntud mikroprotsessoril 8086 oli see alla 1 MIPS-i, siis praegu kasutusel oleval Pentiumi puhul tuuakse selle väärtuseks vähemalt 100 MIPS.
    Personaalarvutustehnikas ongi aegade jooksul kõige enam kasutatud firma Intel mikroprotsessoreid, milliseid alates 8086-st iseloomustab täielik tagasiühilduvus, s.t. et vanad programmid on töövõimelised ka uuemate protsessoritega (nn. x86-perekond). Ülevaate Intel'i mikroprotsessoritest annab järgnev tabel.
    Protsessoraastaandmebitteaadressbittetöösagedus MHz8086197816205...108088197816/8205...880286198216248...1280386DX1985323216...3380386SX198832/162480386SL19903280486DX1989323225...5080486SX1991323216...3380486SL1992323220...3380486DX21992323250...6680486DX41994323275...100Pentium199432/643260...200Pentium Pro199532/6432133...266Pentium MMX199732/6432>133Pentium II199732/6432233...300Selgituseks tabelile niipalju, et andmebittide kaks väärtust, nt. 32/16, tähendavad seda, et protsessori sisemine siin on 32-, välimine aga 16- bitine . Lühema välissiiniga lahendus on märksa odavam, kuid sellega kaasneb paratamatult teatav töökiiruse langus. Virtuaalmälu puhul on tegemist sellise tehnikaga , mis lubab protsessori mäluseadmete aadressruumi näivalt suurendada väliste mäluseadmete arvelt. Multitegumtöö (multitasking) aga tähendab võimalust töötada samaaegselt või vaheldumisi mitme eri programmiga (tegumiga).
    Inteli mikroprotsessorite kõrval on palju kasutamist leidnud ka teised protsessoritüübid, eriti aga Motorola 68xxx-pere (mikroprotsessorid, mille tähistus algab numbritega 68). Nende baasil on loodud populaarsed Apple 'i Macintosh - arvutid , mis mitmes suhtes on olnud IBM-tüüpi PC-dele eeskujuks ( akende , ikoonide,
  • 80% sisust ei kuvatud. Kogu dokumendi sisu näed kui laed faili alla

    Logi sisse ja saadame uutele kasutajatele faili TASUTA e-mailile

    Vasakule Paremale
    Arvutite protsessorid #1 Arvutite protsessorid #2 Arvutite protsessorid #3 Arvutite protsessorid #4 Arvutite protsessorid #5 Arvutite protsessorid #6 Arvutite protsessorid #7 Arvutite protsessorid #8 Arvutite protsessorid #9
    Punktid 50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.
    Leheküljed ~ 9 lehte Lehekülgede arv dokumendis
    Aeg2011-03-29 Kuupäev, millal dokument üles laeti
    Allalaadimisi 16 laadimist Kokku alla laetud
    Kommentaarid 0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid
    Autor hettyke Õppematerjali autor

    Lisainfo

    Konspekt

    Märksõnad


    Meedia

    Kommentaarid (0)

    Kommentaarid sellele materjalile puuduvad. Ole esimene ja kommenteeri


    Sarnased materjalid

    100
    docx
    Arvutite eksam
    70
    pdf
    Riistvara ja tehniline dokumentatsioon
    25
    docx
    ARVUTITE EKSAM piletid
    555
    doc
    Programmeerimiskeel
    282
    pdf
    Mikroprotsessortehnika
    41
    docx
    IKT põhimõisted
    142
    doc
    Arvutite riistvara
    76
    doc
    Arvutid I eksami materjal





    Logi sisse ja saadame uutele kasutajatele
    faili e-mailile TASUTA

    Faili allalaadimiseks, pead sisse logima
    või
    Kasutajanimi / Email
    Parool

    Unustasid parooli?

    UUTELE LIITUJATELE KONTO MOBIILIGA AKTIVEERIMISEL +50 PUNKTI !
    Pole kasutajat?

    Tee tasuta konto

    Sellel veebilehel kasutatakse küpsiseid. Kasutamist jätkates nõustute küpsiste ja veebilehe üldtingimustega Nõustun