RAM RAM on muutmälu ehk suvapöördusmälu. RAM on tulnud inglise sõnadest random access memory. Muutmälu ehk operatiivmälu ehk primaarmälu ehk põhimälu ehk suvapöördusmälu on arvuti keskne mäluseade, kuhu saab andmeid kirjutada ja kust neid saab lugeda. Põhimälu nimetatakse muutmäluks, sest erinevalt püsimälust toimub muutmälus pidev andmete vahetamine ja uuendamine. Suvapöördus tähendab seda, et igal mälupesal on oma aadress ja nii lugemiseks kui kirjutamiseks saab pöörduda suvalise aadressi poole. Operatiivmälu on reeglina ajutise iseloomuga, ta pole säilmälu, see tähendab, et kui seadmel vool välja lülitada, siis mälus olevad andmed hävivad. Põhimälu suurusest oleneb, kui palju programme korraga töötada saab
1 Kirikal, M. IT alused. Arvutite riistvara II osa (loengukonspekt), Tallinn, 2017 5 1 Pooljuhtmäluseadmed 1.1 Mäluseadmete jaotus Mäluseadmeid võib jaotada mitmeti: andmekandja järgi (pooljuhtmälu, magnetmälu, laserplaatmälu), asukoha järgi (protsessori sees, otse emaplaadil või mälumoodulis, eraldi seadmena põhiploki sees või väljaspool põhiplokki), kasutusala järgi (põhimälu, püsimälu, vahemälu, välismälu jne). Käesolevas peatükis vaatleme pooljuhtmälusid, mis asuvad protsessori sees, otse emaplaadil või mälumoodulis ning mida kasutatakse põhi-, püsi- või vahemäluna. 1.2 Põhimälu RAM Põhimäluks ehk operatiivmäluks (mõnikord ka süsteemimäluks) nimetatakse mälu, mida arvuti protsessor kasutab nii andmete kui ka programmide salvestamiseks ning kuhu saab kiiresti ja kergesti kirjutada ja kust saab ka sama kiiresti andmeid lugeda.
..............................................................3 1.1 Primaarsalvestised ehk sisemälu............................................................................................3 1.1.1 Protsessori registrid.........................................................................................................3 1.1.2 Vahemälu........................................................................................................................ 3 1.1.3 Põhimälu......................................................................................................................... 4 1.1.4 Püsimälu..........................................................................................................................4 1.2 Sekundaarsalvestised ehk välismälu......................................................................................5 1.2.1 Kõvaketas ehk HDD................................................................
q skänner q hiir q kaamera q kõlarid 3. Milline alljärgnevatest kettatüüpidest võib mahutada 2 GB informatsiooni? (vali 1 vastus) q diskett q kõvaketas q CDROM 4. Milline järgmistest näitajatest arvutikomplekti reklaamis iseloomustab kõvaketta mahtu? q 256 MB DDRAM q 56 kbit/sec q 17" SVGA q Pentium 4 2,4 GHz q 40 GB HDD q 3.5" FDD q 40x CD ROM 5. Mille poolest erinevad põhimõtteliselt arvuti põhimälu (RAM) ja kõvaketas? (vali 1 vastus) q Põhimällu mahub rohkem andmeid kui kõvakettale q Põhimälus olevad andmed kustuvad, kui arvuti välja lülitada, kõvakettal jäävad aga alles q Kõvakettale saab salvestada palju faile, põhimälus on korraga ainult üks fail q Kõvakettalt saab faile ära kustutada, põhimälust ei saa q Ei tea 6. Millline järgnevatest mälumahtudest on sobilik iseloomustama kaasaegse arvuti põhimälu (RAMi)? q 256 GB
peamine vahend arvuti ülesannete täitmisel. Mälu Arvuti mälu on arvuti komponent, ajutine koht, kuhu arvuti salvestab andmeid binaarkujul ning mälu mahtu mõõdetakse baitides. Kõvaketas on magnetketas, kuhu on võimalik talletada suures koguses informatsiooni. 1 bait(B) - ühe märgi salvestamiseks vajalik infohulk. 1 kilobait (KB) = 1024 B 1 megabait (MB) = 1024 KB 1 gigabait (GB) = 1024 MB Vahe ja põhimälu Vahemälu on mälu sagelikasutatavate andmete ajutiseks säilitamiseks. Andmete lugemine vahemälust toimub palju kiiremini kui nende alalisest asukohast. Põhimälu on arvuti mälu see osa, kus hoitakse parasjagu kasutatavaid andmeid. Põhimälu nimetatakse ka muutmäluks, sest erinevalt püsimälust toimub seal pidev andmevahetus püsimälu ja teiste mäluseadmete vahel. Videokaart Videokaart on laienduskaart ja seade, mis muundab arvuti mälus oleva kujutise
Cache L1 - vahe cache. See töötab protsessori taktsagedus. Cache L2 vahe cache, mis on HTML(1990) on keel, milles märgendatakse veebilehti . kiirus väiksem kui esimese taseme mälu, vaid eelkõige HTML paneb paika üksnes dokumendi struktuuri, kuid põhimälu. Cache L3 vahe cache, mis on jõudluse võimaldab veebiehele kaasata skripte, eeskätt JavaScripti madalam teise astme mälu, vaid eelkõige põhimälu. Selle ja CSS-i, millega kirjeldatakse lehe kujundus. HTML- summa on tavaliselt üks kuni mitu megabaiti. See dokumentide ( failide ) veebist allalaadimiseks ja
mäluaadressideks. Virtuaalmälu Virtuaalmälu eesmärgiks on suurendada mäluaadresside ruumi, mida programm saab kasutada. Näiteks võib virtuaalmälus olla kaks korda rohkem aadresse kui põhimälus. Virtuaalmälu kasutav programm ei saa küll kõike tööks vajalikku korraga põhimällu kirjutada, kuid arvuti suudab siiski sellist programmi täita, kopeerides kettalt põhimällu ainult täitmise antud antud etapil vajalikke programmiosi. Mida väiksem on põhimälu, seda sagedamini peab arvuti suhtlema kõvakettaga ja seda aeglasemalt programm töötab. Seepärast ongi iga programmi puhul ära näidatud soovitatav põhimälu suurus, mis tagab programmi täitmise normaalse kiirusega . Et hõlbustada kopeerimist virtuaalmälust reaalsesse mällu jaotab opsüsteem virtuaalmälu kindlat arvu mäluaadresse sisaldavateks lehekülgedeks, mida hoitakse kettal seni, kuni neid vaja läheb. Kui lehekülge on vaja, siis kopeerib opsüsteem selle
5 1.4 Seadmete juhtimine....................................................................................................6 1.5 Ülesande juhtimise programmid ehk Multitegumtöötlus...........................................6 2.Operatsioonisüsteemi funktsioonid...................................................................................7 2.1 Ressursijaotus.............................................................................................................7 2.2 Põhimälu ehk Operatiivmälu haldamine (RAM).......................................................8 2.3 I/O alamsüsteemi haldamine......................................................................................8 2.4 Arvutivõrkude tugi.....................................................................................................8 2.5Arvuti stabiilsuse ja turvalisuse tagamine...................................................................8 2.6 Failide haldus...............
Vahemälust leitud tulemuste protsenti võrreldes päringutega nimetatakse cache tabamuse tasemeks või tabamuse koefitsiendiks. Kui vahemälu maht on piiratud, siis möödalase puhul võib olla vastu võetud otsus loobuda mõnest salvestusest vaba ruumi tekitamiseks. Väljajäetava salvestuse valikuks kasutatakse erinevaid algoritmide väljasurumiseid. Kui modifitseeritakse vahemälu andmete osasid, toimub nende ajakohastamine põhimälus. Viivitust ajas vahemälu andmete muutmise ja põhimälu uuendamise vahel kontrollib niinimetatud "kirjete poliitika". Write-through vahemälus kutsub iga muudatus esile sünkroonse andmete uuendamise põhimälus. Write-back vahemälu uuendamine toimub andmeelementide eemaldamisel perioodiliselt või kliendi päringu järel. Et
kool MÄLU Referaat Koostaja: ... 9a Juhendaja: ... Tallinn 2008 2 Sisukord Sissejuhatus.................................................................................................................................4 Muutmälul on palju teisigi nimetusi: töömälu, operatiivmälu, põhimälu, suvapöördusmälu. Muutmälu (inglise keeles RAM: random access memory) on mälu, kus paiknevad hetkel kasutusel olevad programmid ja andmed. Arvuti väljalülitamisel kustuvad kõik andmed, mis olid operatiivmälus. Selle mälu juures on oluline võimalikult suur maht ja töökiirus piisavalt väikeste mõõtmete juures. Sõltuvalt arvutist võib töömälu maht olla 4 MB, 8 MB või rohkem. ......................................................................................................
nendes asuvad kaardid. Leitud vigadest antakse teada signaaliga või veateatega ekraanil. · Otsib seadmeid, millelt käivitada operatsioonisüsteem BIOS vaatab millistelt seadmetelt on võimalik käivitada operatsioonisüsteem. Kui seadmeid on mitu (CD-ROM, kõvaketas, disketiseade), siis pöördutakse seadme poole vastavalt paikapandud bootimisjärjekorrale. Kui leitakse operatsioonisüsteem, siis see käivitatakse. Kui ei leita kuvatakse vastavasisuline veateade. Põhimälu Põhimälu (main memory) ehk operatiivmälu on arvutis paiknev pooljuhtmälu. Lisaks põhimälule on igal arvutil ka üks või mitu välismälu (näit. kõvaketas). Põhimälu teine nimetus on RAM. Arvuti saab töödelda ainult neid andmeid, mis asuvad põhimälus. Seepärast tuleb iga täitmisele kuuluv programm ja iga fail, mille poole pöördutakse, kopeerida välismälust põhimällu. Põhimälu suurus on väga oluline, sest see määrab
· Multiprogrammilise ajajaotussüsteemi eesmärk on tekitada kasutajale mulje, et kõiki programme täidetakse üheaegselt. Multitasking · Vajadus ajajaotussüsteemide järele suurensed sisendväljundseadmete eriti aga elektronkiiretoruga terminalide kasutusele võtmisega. Multiuser systems · Ajajaotussüsteemid võimaldasid luua mitmekasutaja süsteemid, kus üks keskprotsessor ja ühine põhimälu ühendatakse arvukate terminalidega · Osa ülesannetest nagu näiteks andmete sisestamine ja redigeerimine operaatori poolt toimub dialoogi reziimis aga massiivsed arvutused pakettreziimis. Virtual memory · Virtuaalmälu see on tehnoloogia, mis kasutab muutmälu mahu suurendamiseks teistest mälu , näiteks kõvaketta vaba ruumi · Mälu mis ei kuulu põhimälu või muutmälu alla vaid kasutav kõvaketta mahtu Kasutajaõigused
realisatsioonis (loob eeldused arvutiperede tekkeks). Arvuti arhitektuuri elemendid: - arvuti käsustik - adresseerimise viisid - adresseerimise meetodid (mälu segmenteerimine ja pagineerimine virtuaalmälus) - arvuti registrite (loogiline) süsteem - mäluruumi (loogiline) korraldus Arvuti mikroarhitektuuri elemendid: - arvuti (protsessori) siinstruktuurid - mälusüsteemi füüsiline korraldus (põhimälu, vahemälud) - konveierid protsessoris ja nende korraldus - protsessori töötlusüksuste koosseis - S/V-kanalite korraldus - spetsiifilised lülitused (TLB, DMA, ROB jt) Arvuti keskseade //CPU – Central Processing Unit//, st keskprotsessorit sisaldav töötlusseade võib sisaldada kas ühe või enam protsessorit (protsessorelementi). 4. Klassikalised arvutiarhitektuurid (Princetoni, Harvardi ja modifitseeritud Harvardi arhitektuur).
● Välismälu – paikneb kõikvõimalikel ketastel (kõvaketas, USB-mälupulk, CD jne) Sisemälu ● Püsimälu ehk registermälu (Read Only Memory – ROM) on ainult lugemiseks. Ta talletab teabe, mis on talle sisse ehitatud. Andmete sisestamine neisse, toimub kas valmistamise käigus (nn. maskprogrammeeritav püsimälu) või vastavaid lisaseadmeid ja –protseduure rakendades kasutaja enda poolt. ● Põhimälu e. töömälu e. muutmälu e. operatiivmälu (Random Access Memory – RAM) on sisemälu see osa, millesse tuleb laadida käsud ja muud andmed enne järgmist täitmist või töötlust. Mõeldud nii lugemiseks kui kirjutamiseks. RAMi kiibid jätavad meelde selle, mis sa neil käsid meelde jätta ja võivad isegi muutuda selliseks, et jätavad meelde kõik uue informatsiooni. Aga kui arvuti on välja lülitatud, siis unustab RAM kõik, mis sa talle ütlesid
jaotamisega programmide ja protsesside vahel on järjestid //scheduler//. Järjesti määrab rutiinid, mis suunatakse protsessorisse töötlemisele. Järjestite liigid, mida rakendatakse protsesside ohjel, on süsteemiti varieeruv. 15. Programmide ja protsesside järjestamise etapid. Kaugjärjesti – kasutatakse harva. Ülesandeks on otsustada, millised protsessid suunatakes valmisolevate protsesside jadasse. Vahejärjesti – tegeleb põhimälu dünaamilise jaotamisega protsesside vahel, mida parajasti protsessoris töödeldakse. Lähijärjesti – tegeleb otseselt protsessoris käivitavate protsesside väljavalimisega kõigi põhimälus resideerivate protsesside seast. Jaoturi - (dispetšeri) ülesandeks on lähijärjesti poolt välja valitud protsessi edastamine protsessorisse ja protsessi poolt vajatavate registrite ettevalmistamine tööks. Protsesside järjestamine võib toimuda kas mittetõrjuvalt (protsess on jõudnud
1982 aasta masin Tüübid (1) Statsionaarsed: tööarvuti lauaarvuti mänguarvuti kõik-ühes arvuti kodukino arvuti Tüübid (2) Mobiilsed: sülearvuti netbook tahvelarvuti taskuarvuti Riistvara Sisendseadmed: Väljundseadmed: klaviatuur monitor mikrofon kõlarid hiir printer skänner Korpus protsessor emaplaat põhimälu kõvaketas audio-, video- ja graafikakaart välismäluseadmed Tarkvara (1) Süsteemitarkvara: operatsioonisüsteemid seadmete draiverid serveritarkvara aknahaldustarkvara jm Tarkvara (2) Rakendustarkvara: kontoritarkvara arhiveerimistarkvara majandustarkvara andmebaasid mängud Arvuti mälu kahendsüsteem bitt, bait operatiivmälu andmekandjad Internet
Virtuaalmälu eesmärgiks on suurendada mäluaadresside ruumi, mida programm saab kasutada. Näiteks võib virtuaalmälus olla kaks korda rohkem aadresse kui põhimälus. Virtuaalmälu kasutav programm ei saa küll kõike tööks vajalikku korraga põhimällu kirjutada, kuid arvuti suudab siiski sellist programmi täita, kopeerides kettalt p õhimällu ainult täitmise antud antud etapil vajalikke programmiosi. Mida väiksem on põhimälu, seda sagedamini peab arvuti suhtlema kõvakettaga ja seda aeglasemalt programm töötab. Seepärast ongi iga programmi puhul ära näidatud soovitatav põhimälu suurus, mis tagab programmi täitmise normaalse kiirusega . Et hõlbustada kopeerimist virtuaalmälust reaalsesse mällu jaotab opsüsteem virtuaalmälu kindlat arvu mäluaadresse sisaldavateks lehekülgedeks, mida hoitakse kettal seni, kuni neid vaja läheb. Kui lehekülge on vaja, siis kopeerib opsüsteem selle
Mälu haldamine Programm laetakse mällu enne tema käivitamist Protsess võib liikuda põhimälu ja ketta vahet ka töötamise ajal Kasutaja protsess võib asuda erinevates mälu piirkondades Mäluaadress sõnaline aadress programmi tekstis (esimene, counter,...) suhteline aadress objektmoodulis (14 baiti programmi algusest) absoluutne aadress absoluutne aadress tekitatakse: kompileerimise ajal laadimise ajal (kompilaator moodustab suhtelised aadressid) töötamise ajal
mäluaadressideks. Joonis 1 Virtuaalmälu 1.1. Eesmärk Virtuaalmälu eesmärgiks on suurendada mäluaadresside ruumi, mida programm saab kasutada. Näiteks võib virtuaalmälus olla kaks korda rohkem aadresse kui põhimälus. Virtuaalmälu kasutav programm ei saa küll kõike tööks vajalikku korraga põhimällu kirjutada, kuid arvuti suudab siiski sellist programmi täita, kopeerides kettalt põhimällu ainult täitmise antud antud etapil vajalikke programmiosi. Mida väiksem on põhimälu, seda sagedamini peab arvuti suhtlema kõvakettaga ja seda aeglasemalt programm töötab. Seepärast ongi iga programmi puhul ära näidatud soovitatav põhimälu suurus, mis tagab programmi täitmise normaalse kiirusega. Et hõlbustada kopeerimist virtuaalmälust reaalsesse mällu jaotab opsüsteem virtuaalmälu kindlat arvu mäluaadresse sisaldavateks lehekülgedeks, mida hoitakse kettal seni, kuni neid
taktsagedus on 100 MHz. Vastus esita millisekundites kahe komakoha täpsusega. V: 1,97 9) Mida tähendab inglise keeles lühend PROM? V: Programmable Read Only Memory 12.test Vahemälu 1) Arvuti põhimälus saab salvestada 65536 plokki infot, vahemälus 128 plokki. Ühes plokis on 8 sõna. Mis numbriga vahemälu plokki salvestatakse põhimälus 18751 plokis paiknev info, kui selles vahemälus kasutatakse otsest infopaigutusviisi (Direct mapping)? Plokkide nummerdamine algab nii vahe- kui ka põhimälu puhul plokist nr 0. V: 63 2) Arvuti mälu aadressid on 64 bitised. Vahemälus saab salvestada 512 plokki infot. Ühes plokis on 28 sõna (lihtsuse mõttes eeldame, et sõnad on 1-baidised). Mitut bitti läheb vaja selleks, et üheselt identifitseerida vahemälu pesas 103 salvestatud infoplokk, kui selles vahemälus kasutatakse otsest infopaigutusviisi (Direct mapping)? Ehk teisisõnu, mitme bitine on nn sildi väli? V: 47 3) Arvuti mälu aadressid on 32 bitised
MIPS (Million Instructions Per Second) 4.Mis ülesanne on operatsioonisüsteemil? Peavad tagama üheaegselt mitme funktsiooni täitmist. 5.Selgitage faili mõistet? Fail on sarnaste andmete kogum, mis on salvestatud tavaliselt arvuti kõvakettale eraldiseisva üksusena, ning mida töödeldakse arvutis tervikuna. 6.Mida tähendavad kB ja GB? Kilobait ja gigabait 7.Kui suur on flopiketta maht? 32 mB (megabaiti) 8.Kui suur on tüüpiliselt tänapäeva personaalarvuti põhimälu? ~256 mB 9.Kui suur on tüüpiliselt tänapäeva personaalarvuti kõvaketta maht? ~60 GB 10.Mida tähendab graafiline töökeskkond? Vaba-tarkvaraline graafilisel kasutajaliidesel põhinev paljude lisaprogrammidega töölauakeskkond. 11.Mis ühikutes mõõdetakse arvuti mäluseadmete mahtu? kB, mB, GB. 12.Selgitage käskude SAVE ja SAVE AS erinevust? Save salvestab valides ise kausta, kuid save as`iga valid sina ise kausta. 13.Mis on tarkvara litsents
jne) ja välimistest (monitor, hiir, klaviatuur, audio ja videokaart jne) seadmetest aga ka infot Sinu kompuutri kellaaja, kuupäeva, kõvaketta detailse kirjelduse kohta. POST (Power-On Self-Test) ehk käivitustest - Buutimise esimene faas, mille eest vastutab BIOS ja mille käigus · kontrollitakse BIOS'i koodi terviklust · tehakse kindlaks arvuti käivitamise põhjus (külmkäivitus, soekäivitus ) · leitakse üles süsteemi põhimälu ning kontrollitakse selle suurust ja korrasolekut · leitakse üles, lähtestatakse ja kataloogitakse kõik süsteemisiinid ja seadmed · vajaduse korral antakse osa funktsioone üle spetsialiseeritud BIOS'itele (näit. SCSI BIOS, video-BIOS jt) · pakutakse kasutajaliidest süsteemi konfigureerimiseks · identifitseeritakse, organiseeritakse ja valitakse välja buutimisele kuuluvad seadmed
Sinna kantud andmed kaovad, kui vool välja lülitada. Maht on enamasti 64-512 MB. Välis- ehk püsimälu (ROM) Mälu osa, kus andmed säilivad sõltumata sellest, kas arvuti on sisse lülitatud või mitte. Asub erinevatel andmekandjatel. Iga andmekandja jaoks on oma seade selle lugemiseks. Arvuti võimsus Protsessori kiirus - kiirus, millega protsessor on ühendatud emaplaadi kiibistikuga, mis on ühendusteeks erinevate arvutiosade vahel. Sisemälu maht - põhimälu maht võib ulatuda mõnest MB-st kuni sadade MB-deni. Välismälu kiirus ja maht - peamisteks välismäludeks on kõvaketasmälud, mille pöördusaeg on tüüpiliselt kümmekond millisekundit ja maht ulatub GB-deni. 3. Mälumahu mõõtmine 1 B (bait) = 8 bitti 1 KB (kilobait) = 1024 B (baiti) 1 MB (megabait) = 1024 KB 1 GB (gigabait) = 1024 MB 1 TB (terabait) = 1024 GB 1 tähemärk = 1 B 1 lehekülg teksti hõivab mälus alates ligikaudu 25 kB
● Vahemälu a. Arvuti põhimälus saab salvestada 32768 plokki infot, vahemälus 128 plokki. Ühes plokis on 16 sõna. Mis numbriga vahemälu plokki salvestatakse põhimälus 16018 plokis paiknev info, kui selles vahemälus kasutatakse otsest infopaigutusviisi (Direct mapping)? Plokkide nummerdamine algab nii vahe kui ka põhimälu puhul plokist nr 0. ■ vastus = j modC (kasuta kalkukat ehk leia jääk), kus j=16018(plokk, mida hakatakse salvestama) ja C=128 (vahemälu plokkide arv) vastus=16018mod128=18 Vastus: 18 b. Arvuti mälu aadressid on 64 bitised. Vahemälus saab salvestada 256 plokki infot.
efektiivsuse kui üldprotsessoriga (CPU). Personaalarvutis võib leida GPU videokaardilt või integreerituna ehk sisseehitatuna emaplaadilt. Teiste seadmete puhul on GPU peamiselt integreeritud emaplaadile. Tänapäeval omavad üle 90% süle- ja lauaarvutitest graafikalahendusi integreeritud GPU kujul, mis on aga kehvema jõudlusega kui sihtotstarbelised videokaardid. 8.6. Operatiivmälu (RAM) - Muutmälu ehk operatiivmälu ehk primaarmälu ehk põhimälu ehk suvapöördusmälu ehk RAM (lühend ingliskeelsetest sõnadest random access memory) on arvuti keskne mäluseade, kuhu saab andmeid kirjutada ja kust neid saab lugeda. Ilma põhimäluta arvuti ei tööta, sest arvuti saab töödelda ainult andmeid, mis asuvad põhimälus. Iga käivitatud programm kopeeritakse välismälust põhimällu. Põhimälu suurusest oleneb, kui palju programme korraga töötada saab.
See annab kiibile võimaluse teha palju keerulisemaid operatsioonijuppe, mis soodustab kiiremat tööd. RDRAM RDRAM (Rambus DRAM) – Valmistatud Rambus Inc. Poolt 1990-ndatel DIMM SDRAM'i asenduseks. Seda tüüpi RAM'i võib leida ka kolmes mängukonsoolis: Nintendo 64, Playstation 2 ja Playstation 3 (XDR DRAM). RAM Muutmälu ehk RAM (lühend ingliskeelsetest sõnadest random access memory) on arvuti keskne mäluseade, kuhu saab andmeid kirjutada ja kust neid saab lugeda. Põhimälu nimetatakse muutmäluks, sest erinevalt püsimälust toimub muutmälus pidev andmete vahetamine ja uuendamine. Suvapöördus tähendab seda, et igal mälupesal on oma aadress ja nii lugemiseks kui kirjutamiseks saab pöörduda suvalise aadressi poole. Operatiivmälu on reeglina ajutise iseloomuga, ta pole säilmälu, see tähendab, et kui seadmel vool välja lülitada, siis mälus olevad andmed kaovad. . ROM
Protsessor hoiab sagedamini kasutatavaid vahendeid puhvermälus (cache memory), kust need on kiiremini kättesaadavad. Muud vahendid jäävad põhimälusse. Puhver (cache) aga ei piirdu üksnes sagedaminikasutatavate käskude käepärast hoidmisega. Analüüsides teostatavaid operatsioone, ennustab see, milliseid vahendeid tuleb siirdada järgnevalt põhimälust puhvermälusse. Seega toimub pidev puhvermälu värskendamine, kuid üksnes puhverdatava põhimälu piires. Operatiivmälu Töötavaid programme ning töödeldavaid andmeid hoitakse arvuti sise- ehk operatiivmälus (RAM ). Sisemälu asub emaplaadil ja sinna kantud andmed kaovad, kui vool välja lülitada. Kui arvutil on operatiivmälu liiga vähe, võetakse kasutusele virtuaalmälu - operatiivmälu laiendus välismällu (enamasti kõvakettale). Kuna aga andmevahetus välismäluga on oluliselt
Operatsioonisüsteem on vahekihiks kasutaja ja riistvara vahel. Selle eesmärkideks on kasutaja programmide täitmine ja ülesannete lahendamise lihtsustamine. Ka teeb opsüsteem arvutisüsteemide kasutamise mugavamaks, peidab ära riistvaralised erinevused ja aitab arvuti riistvara efektiivselt kasutada. Operatsioonisüsteemi ülesannete hulka kuulub: · arvuti resursside jagamine protsesside vahel (ressursijaotus) · põhimälu haldamine · failide või mingi muu salvestussüsteemi haldamine · I/O alamsüsteemi haldamine · arvuti stabiilsuse ja turvalisuse tagamine · arvutivõrkude tugi Operatsioonisüsteemide tüübid - Operatsioonisüsteemi tähtsaim osa on tuum. Tuumi võib jagada monoliitseteks, mikrotuumadeks ja eksotuumadeks. Näited: Microsoft · MS-DOS · Microsoft Windows · Windows NT · Windows CE
paremad, et tagada effektiivsus ning töökindlus. Kõige suuremad parameetri nõudmised on arvutil millel kasutatakse erinevaid joonestus, modelleerimise ning cad programme. Need programmid vajavad näiteks võimsamat graafikakaarti. Vastasel juhul võivad programmide töö olla vaevaline ning katkendlik. Arvuti effektiivsust ning kiirust määravad mitmed komponendid kuid kõige tähtsamad on protsessor ning põhimälu (RAM). Protsessori taktsagedus määrab millise kiirusega protsessor ülessandeid täidab. Joonestus/cad programmide jaoks oleks sobilik 2-3 Gigahertsine mis võimaldab juba töötada suuremate graafiliste programmidega. Koostöös protsessoriga vastutab RAM selle eest, kui kiiresti suudab arvuti tööd teha. RAM on arvuti mäluks, kuhu salvestub kogu vajalik info arvuti töötamiseks. See sisaldab kõiki neid otsuseid ja järelpärimisi, millega peaks protsessor tegelema
1) Mis on personaalarvuti? Personaalarvuti (PC - Personal Computer edaspidi arvuti) on arvutusseade, mis koosneb erinevaid funktsioone täitvatest elektroonikaplokkidest, mis koos funktsioneerides teostavad mingit kasutaja poolt määratud ülesannet. 2) Muutmälu (RAM - Random Access Memory) ehk põhimälu kasutatakse arvutis töötavate rakenduste programmikoodi ja andmete salvestamiseks. Püsimälu (ROM - Read Only Memory) on kasutusel erinevate arvuti riistvarakomponentide püsivara (firmware) programmikoodi ja andmete salvestamiseks. 3) 4) Mis on arvuti perifeeriaseadmed? Arvuti perifeeriaseadmed on seadmed, mida saab täiendavalt lisada arvuti peamistele riistvarakomponentidele aga mille olemasolu ei ole hädavajalik arvuti toimimiseks.
grupi juures on soovitud segmendi number. Kui on kokkulangemine (hit), siis pöördub protsessor vahemälu poole. Kui aga ei lange kokku, asendatakse vastav grupp teisega. Vajadusel (kui protsessor on antud gruppi midagi kirjutanud) kopeeritakse asendatav grupp ka põhimällu. lihtsa organisatsiooniga selle poole pöördumisel saab korraga pöörduda nii cache'i kui põhimälu poole andmete update põhimälus lihtne igast segmendist saab korraga sees olla 1 line assotsiatiivne (associatice mapped) mälus on aadresside asemel teatud osad line'st (TAG) + line. Otsimine vahemälust toimub grupi numbri järgi. Grupid ei ole järjestatud ja sellepärast kasutatakse assotsistiivmälu.
Kuna operaatori poolt andmete klaviatuurilt sisestamise kiirus on tunduvalt väiksem kui nende andmete töötlemine arvuti poolt, siis ühe operaatori monopoolne reziim tekitas kalli arvutiressursi raiskamist. Protsess, kus arvuti tegeleb korraga mitme programmi käskluste täitmisega, näioteks CD-mängija võib mängida samal ajal, kui teiste programmidega töödatakse. Mitmekasutaja süsteemide Ajajaotussüsteemid võimaldasid luua mitmekasutaja süsteemid, kus üks kaskprotsessor ja ühine põhimälu ühendatakse arvukate terminalidega. Osaülesannetest nagu näiteks andmete sisetamine ja redigeerimine operaatri poolt toimub dialoogi reziimis aga massiivsed arvutused pakettreziimis. Virtuaal memory Virtuaalmälu-see on tehnoloogia, mis kasutab muutmälu mahu suurendamiseks teisest mälu, näiteks kõvaketta vaba ruumi. Mälu, mis ei kuulu põhimälu või muutmäu alla, vaid kasutab kõvaketta mahtu. Swapping-saalimine
mpeg4 tuuner selle abil saab vaadata digitaalselt levivat televisiooni. Arvuti lisad on aku, hiir, veebikaamera mis on arvutile sisse ehitatud ja ka mikrofon ja klaviatuur mis on täissuurusega ja millel numbrid on eraldi klaviatuurist. Arvutil peab olemas olema ka juhtmega hiir, sest nii on mugavam arvutit kasutada. Minu unistuste arvuti võiks mulle süüa teha ja minu tuba koristada. Arvutil on olemas helikaart. Võrgukaardi näitaja on 10/100/1000 Gigabit Ethernet. Minu arvuti põhimälu on 4GB. Protsessor on Intel Pentium T4300, 2,1 GHz, 1 MB. Kõvaketta suurus on 320GB SATA 7200 rpm aga suurus võiks olla hoopis 10TB SATA 20000 rpm. Graafikakaart on ATI Radeon HD 4530, 512 MB DDR3, aga graafikakaardi mälu võiks olla 1TB. Nendest asjadest ma eriti ei jaga aga natuke targemad inimesed on öelnud et päris head näitajad on minu avutil. Arvuti ekraani resolutsioon on 1366 x 768pix ja monitor 15.6 '' ja ekraani tüüp on High Definition HP LED Brightview Display.
Mõned inteli kiibid kontrollivad ka integreeritud graafikat(Graphics and Memory Controller Hub (GMCH)). Southbridge - Kiip mis tegeleb "aeglasemate" komponentidega nagu PCI, ISA, PATA, SATA, heli ning ka kella liigutamisega. Southbridge teeb tihedat koostööd ka northbridge'iga. CPU e. Central Processing Unit - Protsesside töötleja e. Protsessor, üks kahest kõige tähtsamast komponendist arvutis. Tema ülesanne on töödelda arvutis liikuvat infot. RAM e. Random Access Memory - Arvuti põhimälu, kuhu talletatakse töötavate programmide tööks vajalik info. Põhimälus olev informatsioon pole igavene, st. arvuti välja lülitamisel kustuvad ka seal hoitavad andmed. Mida rohkem on arvutil põhimälu, seda vabamalt saavad programmid toimetada. Floppi e. disketiseade - Firma IBM poolt 70'ndatel loodud andmete hoidmise ketas. Läbi aegade on loodud kolm mõõtu: 8 tolli, 5¼ tolli ja 3½ tolli. Võidukäik kestis peaaegu 30 aastat.
paremini töös hoida. 1.3 Draiverid programmikesed, mis vahendavad arvuti ja selle lisaseadmete omavahelist suhtlemist. 2. Rakenduslik tarkvara: 2.1 Tekstitöötluspaketid pakett on programmide kogum, need programmid on pandud mingi ühise ülesande täitmiseks koos tööle 2.2 Tabelarvutuspaketid 2.3 Andmebaasipaketid 2.4 Graafikaprogrammid 2.5 Arvutimängud 2.6 Töökeskkonnad, jne. Arvutimälu 1. Põhimälu: 1.1 Püsimälu (ROM Read Only Memory) seal säilitatakse arvuti käivitamiseks vajalikku informatsiooni. Me ei saa püsimälus olevaid andmeid muuta. 1.2 Muutmälu (RAM Random Access Memory) kogu jooksev töö toimub tegelikult selles mälu osas. Arvuti väljalülitamisel (elektrikatkestuse korral) kustub kogu muutmälus olnud informatsioon. 2. Ketasmälu: 2.1 Kõvaketas (HDD Hard Disk Drive) mäluseade, kus hoitakse kõike, mida on
Tegemist on pinumälul põhineva arvutiga. Alati võetakse operandid pinumälu pealt ja sinna kirjutatakse ka tulemus. 1,5-aadressiga arvuti – käsukood, operandi pikk aadress, resultaadi lühike aadress Igal formaadil on oma eelised. Kiiruse poolest on kõige aeglasem kolme aadressiga arvuti, kuna mälu poole on vaja pöörduda kõige rohkem. Pinumäluga arvuti puhul oleks paardumisi veel rohkem, kui see oleks realiseeritud põhimälu baasil. Kiirus ei iseloomusta aga käskude pikkusi. Praktikas asub osa operande alati registermälus ja see võimaldab vähendada pöördumiste arvu ning käskude pikkust. RISC-arhitektuuriga arvutites on registermälu tavaliselt suurem ja kõik käsud täidetakse protsessori sees registermäluga, kuhu kirjutatakse ka tulemus. Süsteem sobib väga hästi konveieriga protsessorile, seega ajakulu ei ole otseselt võrdeline
Parem näitab eelmise siirde tulemust: 0 – ei tulnud siiret, 1-tuli siire. Sedasi saab vale ennustuse teha kahel korral, mille järel muudetakse ennustust. Hinnaguline 90% Vahemälu (Cache) organiseerimine: otsevastavusega, assotsiatiivne ja kogumassotsiatiivne. Pöördumine mälu poole on protsessori töökiirusega võrreldes väga aeglane. Mälu mis töötaks protsessesori taktsagedusel oleks vajaliku mahtude juures liiga kallis. Aeglase põhimälu poole pöördumine tekitab olukorra, kus kiire protsessor peab ootama andmete ja käskude saamist põhimälust. Lahenduseks on vahemälu, kus hoitakse sagedamini kasutatavat osa programmist. Vahemälu on kiire kuid väikesemahuline. Alati on võimalik vahemälus mõni osa asendada teise infoga põhimälust. Vahemälus asendatav info säilib alati põhimälus ja seda saab sealt alati vajadusel laadida. Vahemälu organiseeimine:
või komponentide omavahelise ühendamise. 16. Helikaart- Helikaart (inglise Sound Card) on seade, mille abil arvuti väljastab või võtab vastu helisignaale. 17. Videokaart - Videokaart (ka graafikakaart, graafikakiirendi, kuvaadapter, videoadapter, graafikaadapter) on seade, mis muundab arvuti mälus oleva kujutise kuvarile arusaadavaks signaaliks. 18. RAM - Muutmälu ehk operatiivmälu ehk põhimälu ehk suvapöördusmälu (ka: RAM (inglisekeelne lühend sõnadest random access memory) on digitaalseadmetel mälu, kust saab andmeid lugeda, kustutada ja kuhu saab andmeid juurde kirjutada. 19. ROM - Püsimälu (ka: ROM inglise keeles: read-only memory) on mälu digitaalseadmetel, mida saab ainult lugeda, kuid seal olevaid andmeid ei saa üldreeglina (väga) lihtsalt muuta ega juurde kirjutada. 20
korduvalt. Seepärast salvestatakse viimatitöödeldud andmed ka cache-s. Cache'i kontroller analüüsib protsessorist mälu poole minevaid aadresse, juhul kui mälusõna leitakse cache'ist (hit), võetakse see sealt. line min cache'iga vahetatav infohulk Cache'i organiseerimise viisid: otsevastavusega (direct-mapped) cache'is määratud mälu 'set' (segment) ja 'line' +lihtsa organisatsiooniga +selle poole pöördumisel saab korraga pöörduda nii cache'i kui põhimälu poole -igast segmendist saab korraga sees olla 1 line +andmete update põhimälus lihtne associatice mapped mälus on aadresside asemel teat. osad line'st (tag) + line. Identifitseerimine toimub tag'i kaudu -uuendamine: Least Recently Used, Least Frequently Used, First In First Out, Random andmete kirjutamine cache'i write-through korraga muutused cache's & põhimälus (486) write-back põhimälu update'itakse cache'i bloki asendamisel (Pentium)
juhtsiin. Juhtsiini kaudu antakse juhtimissignaale (-impulsse) üksikutele protsessoriüksustele. Andmesiini kaudu liiguvad andmed üksikute töötlusüksuste vahel. Andmesiini ülesandeks on mälupesade (mäluaadresside) valimine (adresseerimine). Näiteks mikroprotsessori 8086 maksimaalne aadressiruum ulatub 1 megabaidini- täpsemalt 1 048 576 baidini. Selleks vajatakse 20 aadressiliini (220=1 048 576). Seega võib 8086-arvutil otse adresseerida kuni 1024 KB põhimälu. Osa sellest aadressruumist (384 KB) on eraldatud süsteemi vajadustele (peamiselt ekraanimälule) ja nii jääb järele “maagiline” 640 KB piir, mis on tuntud paljudele arvutikasutajatele. “Ehtsal” 80486-l (täpsemalt 80486DX-l) on nii sisemine kui ka välimine aadressisiin 32-bitine ja nii võib otse adresseerida kuni 4 GB (gigabaiti). Alates 80286-st võeti kasutusele mitmeid uuendusi, näiteks võimalus häirimatult korraga töötada mitme programmiga samas aadressiruumis
korduvalt. Seepärast salvestatakse viimatitöödeldud andmed ka cache-s. Cache'i kontroller analüüsib protsessorist mälu poole minevaid aadresse, juhul kui mälusõna leitakse cache'ist (hit), võetakse see sealt. line min cache'iga vahetatav infohulk Cache'i organiseerimise viisid: otsevastavusega (direct-mapped) cache'is määratud mälu 'set' (segment) ja 'line' +lihtsa organisatsiooniga +selle poole pöördumisel saab korraga pöörduda nii cache'i kui põhimälu poole -igast segmendist saab korraga sees olla 1 line +andmete update põhimälus lihtne associatice mapped mälus on aadresside asemel teat. osad line'st (tag) + line. Identifitseerimine toimub tag'i kaudu -uuendamine: Least Recently Used, Least Frequently Used, First In First Out, Random andmete kirjutamine cache'i write-through korraga muutused cache's & põhimälus (486) write-back põhimälu update'itakse cache'i bloki asendamisel (Pentium)
Analoogiline on konveieritöö tootmises. 8. Mälu hierarhia arvutis (Memory hierarchy) Mälu hierarhias on tipus suhteliselt väikese mahuline, kuid kiire registermälu. Registermälu on suhteliselt kallis ja sellepärast tema maht on ka piiratud. Töötab ta protsessori kiirusega. Järgneb vahemälu (peidikmälu, Cache) mis on juba suurema mahuga, aga ka mõnevõrra aeglasem. Esimesed kakas on realiseeritud reeglina staatilise suvapöördus mäluna mis on kiirem dünaamilisest. Põhimälu on dünaamiline suvapöördus mälu mis tagab suurema pakkimistiheduse kristallil kui dünaamiline, kuid on ka aeglasem. Järgnevad juba järjesti pöördusega mälud mis on veelgi aeglasemad, kuid suurema mahulised. 9. Printerid Printer seade, mis toodab teksti või graafikat elektrooniliselt salvestatud dokumentidest füüsilistele meediakandjatele, näiteks paberile või kilele. Enamasti mõeldakse printeri all
otsingutel kättesaadav. Seda nimetatakse vahemälu möödalasuks (cache miss). Vahemälust leitud tulemuste protsenti võrreldes päringutega nimetatakse cache tabamuse tasemeks või tabamuse koefitsiendiks. Pöördumine mälu poole on protsessori töökiirusega võrreldes väga aeglane. Tehniliselt võiks teha mälu mis töötaks protsessori taktsagedusega, aga see oleks vajalike mälumahtude juures liialt kallis. Aeglase põhimälu poole pöördumine tekitab olukorra, kus kiire protsessor peab seisma ja ootama andmete ning käskude saamist põhimälust. Seega kaotab mõtte järjest kiiremate protsessorite ehitamine, kuigi uuenev tehnoloogia seda võimaldab. Lahenduseks on vahemälu, kus hoitakse sagedamini kasutavat osa programmist (käsud ja andmed). Tegemist on millegi telefonimärkmiku sarnasega, kus enamkasutatavad numbrid on märkmikus, ülejäänud aga telefoniraamatus
(mis kasutab andmete talletamiseks pöörlevaid jäiku alumiiniumplaate, mis on kaetud ferrooksiidlakiga) · Flopiketas- Andmekandja. · CD-laserketas. Kettalt on võimalik andmeid lugeda optilise mäluseade kaudu nagu: CD-pleier, CD-lugeja. Väiksema mäluga ,kui DVD. · DVD- digitaalne videokassett optiline andmesalvestusvahend, millel on suurem võimsus kui CD-l. · Mälupulk- kaasaskantav mäluseade andmete talletamiseks · Põhimälu (RAM)- arvutimälu andmete ja programmide säilitamiseks. Kustub arvuti välja lülitamisel. Säilitamiseks tuleb salvestada. · Bait- 1 bait võimaldab 256 erinevat ühtede ja nullide kombinatsiooni, millest piisab, et väljendada 256 erinevat väike ja suurtähte ja tähemärki. Piltlikult öeldes on 1 bait võrdne ühe tähemärgiga - näiteks sellega siin - O :) · Monitor(kuvar)- Kuvar on arvuti väljundseade, mis muudab analoog- või digitaalsignaali pildiks
Emaplaat on elektroonikaseadmes, eriti mitmesugustes arvutites peamine trükkplaat, millele võib kinnituda pistikuid täiendavate komponentide ühendamiseks. Personaalarvutites on emaplaadil protsessor ja arvuti tööks vajalikud elektroonikakopmponendid: transistorid, takistid, mikroskeemid ja mitmesugused pistikud. Pistikute abil ühendatakse emaplaadiga teised arvuti osad, nagu näiteks toiteplokk, mälu, kuvar, klaviatuur, hiir ja muud komponendid. Muutmälu ehk operatiivmälu ehk põhimälu ehk suvapöördusmälu (ka: RAM (inglisekeelne lühend sõnadest random access memory) on digitaalseadmetel mälu, kust saab andmeid lugeda, kustutada ja kuhu saab andmeid juurde kirjutada. Operatiivmälu on reeglina ajutise iseloomuga, see tähendab, et kui seadmel vool välja lülitada läheb kogu info kaotsi. Muutmälu meediavormingutena on näiteks arvutis muutmälu plokid. Printerid Printer on seade mis on mõeldud dok arvutist väljade trükkimiseks. Arbutist
kategooriates: Mikrokernel-arhitektuur(Microkernel architecture) - kompaktne kernel, mida toetavad eraldi lisakomponendid Hargtöötlus (Multithreading) - võimaldab protsessi käivitamise jagada lõimedeks, mida saab käivitada paralleelselt Sümmeetriline multitöötlussüsteem (Symmetric multiprocessing) - protsessorid jagavad sama põhimälu ja S/V moodulit ning võivad käivitada võrdselt kõiki protsesse. Objekt-orienteeritud disain - võimaldab lisada laiendusi kompaktselekernelile, kohandada OS'i ja lihtsustab jagatud tööriistade arendamist. Hüperviisor (Hypervisor) - virtualiseerimise haldur, mis paigaldub õhukese tarkvara kihina riistvara ja kerneli vahele ning võimaldab ära kasutada 4
Kood on kolmejärguline Gray koodi puhul lülitub korraga ainult 1 triger. Virtuaalmälu Kui programmid nõuavad rohkem mälu kui arvuti riistvara saab võimaldada, siis peab olemas olema mehhanism, mis programmi töö ajal võimaldab välismälust tuua põhimällu andmeid ja programmi käsukoode. Samas oleks hea, kui programmeerija saaks pidevalt kasutada kogu aadressiruumi. Välismälumaht on alati oluliselt suurem põhimälu mahust. Virtuaalmälu korral seotakse omavahel oluliselt suurem virtuaalse mälu ruum väiksema füüsilise põhimälu ruumiga. Mõned opsüsteemid (näit. MS Windows) kasutavad virtuaalmälu. See on kujutletav mälupiirkond, millest osa paikneb muutmälus ja osa kõvakettal. Virtuaalmälul on oma mäluaadresside süsteem ning programmid kasutavad reaalsete mäluaadresside asemel neid virtuaalseid aadresse käskude ja andmetesalvestamiseks. Kui programmi tegelikult
kui toide on välja lülitatud) ja säilivateks (toite väljalülitamine infot ei kustuta). Mittesäilivad: staatiline ja dünaamiline. SRAM: info salvestatud positiivse tagasiside kaudu trigerites, kiire mälu, mida kasutatakse registermälus ja vahemälus, suudab funktsioneerida protsessori taktsagedusega, aga 4-6 transistorit biti kohta, mis nõuab palju kristallipinda; DRAM: sellena on realiseeritud tavalise PC arvuti põhimälu, ühe biti kohta üks transistor, nii et kulub vähem kristallipinda, odavam ja aeglasem kui SRAM. Kuna pole olemas ideaalset isolaatorit, siis laeng mingi aja tagant hävib ja selle vältimiseks toimub DRAMis pidev mälu värskendamine, mille käigus infot üle kirjutatakse. Säilivad: ROM on mõeldud paljukordseks informatsiooni lugemiseks; info on püsimällu
Analoogsüsteem-andmeid salvestatakse (peegeldatakse) proportsionaalselt.( termomeeter, vinüülplaat, foto) Digitaalsüsteem-andmed lõhutakse üksikuteks tükkideks, mis salvestatakse eraldi.( CD, arvutiprogramm, kiri tähtede ja bittidena) Põhiprotsessor - teeb pea kogu töö Põhimälu - hoiab aktiivses kasutuses olevaid programme ja andmeid Välismälu - pikaajaliseks säilitamiseks (kõvaketas, flopid jne) Välisseadmed - monitor, klaviatuur jne 1939.a. Alan Turingi idee, milline võiks olla lihtne universaalne arvuti: suudaks arvutada/järeldada kõike!! Turingi tees: kõike, mida üldse saab mingi masinaga arvutada/järeldada, saab ka Turingi masinaga arvutada. Pidevad ehk analoog-asjad Komaga arvud, murrud jms Trigonomeetria
kood, milles skaneeritava rea väärtus 0, loetakse sellele vastav veeru kood, kui selles on toimunud teatavad muutused, analüüsitakse koodi ning leitakse vastav lüliti, mis on alla vajutatud Mälu hierarhia arvutis. registermälu: 100B, 5ns staatiline suvapöördusmälu, baseerub positiivsel tagasisidel, väike maht.Random access memory RAM kiire, kallis protsessor - ALU, mälupuhvrid, etc peidikmälu / cache: 512KB kiire, mahukam... protsessor, puhvrid põhimälu: 50ns, 4GB aeglasem, mahukam, emaplaat kõvaketas: 10ms, 180GB aeglasem, mahukam CD-ROM: 100ms, 17~GB odavam, teisaldatav perifeeriaseadmed (magnetlint,...): 100s, 10TB Andmeedastus protokollid : sünkroonne, asünkroonne jne Sünkroonne siin clock reguleerib, millal andmed leotakse Asünkroonne siin Siinitsükkel = 'mälu aadress valmis' genereerib 'mem. read' signaali, lisaks saadetakse sünkrosignaal, mille peale paneb mälu andmed valmis. Kui
annaabi.ee 
