2. Struktura a organizace počítače.
|
|
- Zdeňka Valentová
- před 7 lety
- Počet zobrazení:
Transkript
1 2. Struktura a organizace počítače. Datová návaznost Obsloužení I/O - procesor nebo kanál (řadič), někdy I/O sběr. Sběrnicová organizace Stavebnicovost, všechny bloky na stejné úrovni Struktura : jednosběrnicová vícesběrnicová - universální - oddělení signálů 3 sběr A,D,C 37
2 2.1. Přenos informace v počítači. Spojení jednotlivých podsystémů navzájem : spojení mezi 1.soustavou a prostředím 2.mezi prvky/subsystémy soustavy Přenos: z funkčního hlediska: řídící, zpracovávaná, stavová informace z hlediska směru : informace vstupující, setrvávající, vystupující Spojovací soustava. Sběrnice - soustava paralelních vodičů pro přenos dat, adres, říd.s., stav.s. aj. Sběrnice/spoj specializovaná univerzální vyhražena logicky - typ inf. fyzicky - zařízení Vlastnosti: specializovaná - jednodušší, rychlejší přenosy, možnost paralelních přenosů, větší množství vodičů, menší spolehlivost, cena, nesnadná modularita. CPU PAM I/O I/O I/O I/O I/O I/O 38
3 Universální - složitější řízení, menší počty propojení, větší spolehlivost, modularita, delší časové relace přenosů CPU PAM I/O I/O I/O I/O Zrychlení přenosů po sběrnici - více sběrnic s 1. decentralizovaným řízením 2. centralizovaným " decentralizované řízení (3 sběrnice) - přístup řídí sám blok, všechny sběrnice stejné CPU PAM I/O I/O I/O I/O centralizované řízení - spojení realizuje křížový přepínač (procesor, řadič) I/O I/O I/O I/O CPU křížový přepínač PAM 39
4 Přidělování sběrnice. Sběrnice je společná pro více jednotek Postup: 1. požadavek přidělení 2. získání řízení sběrnice 3. ukončení obsazení realizuje řadič přístupu (arbitr) centralizovaný decentralizovaný (u jednotky) Způsob obsluhy žádostí: 1. postupný 2. na výzvu řadiče (podle adr.) 3. podle priority Postupná obsluha - priority jsou dány fyzickým připojením na prioritní řetězec žádá-li vyšší priorita, padá VOLNÁ a ukončuje přenos 40
5 Obsluha na výzvu z řadiče - varianta předchozího - vysílá se adresa zařízení z čitače, až v komparátoru adr.zařízení se generuje obsazenost. Priorita je dána adr. zařízení (v podstatě POOLING). Další obsluha až po skončení předešlé. Obsluha postupná (nul.čit.), cyklická (pokrač.čit.) V tomto případě čeká i vyšší priorita na dokončení obsluhy. Netypická, nepoužívá se 41
6 Obsluha podle priority - z každého zařízení žádost o sběrnici, ke každému zařízení povolení přístupu - paralelní rozhodování, libovolný způsob obsluhy s možností měnění priorit. Variabilní obsluha. libovolný výběr z fronty 42
7 Způsoby komunikace po sběrnici. Při navázání spojení je třeba udat: vlastní adresu adresu spolupracujícího zařízení specifikaci typu informace (data, stav) specifikaci typu činnosti (čtení, zápis) Řada těchto informací se předává implicitně - special. sběrnice. Přenos může probíhat: 1. synchronně - přidělený interval v němž lze přenášet, centrální nebo synchronizované hodiny, problém s různými rychlostmi, volba hodin, bez potvrzení příjmu. konečný počet intervalů 2. asynchronně - jednostranné řízení - od vysílače - od přijímače - dotaz/odpověď jednostranné řízení vysílačem - data, za t vzorkovací signál data platná - nemá potvrzení příjmu 43
8 jednostranné řízení přijímačem - zahájení přenosu - žádost o data za t přijímač přebírá - rozhoduje o příjmu Dotaz/odpověď - nejdříve data, za t data platná, potvrzení příjmu data přijata. Nejčastější, snadná spolupráce různých zařízení polovázaná verze - data přijata shodí data i data platná plně vázaná verze - data platná nelze nastavit dříve, než skončí data přijata (blíží se polosynchr. prov.) Čím více provázáno, tím pomalejší přenos. 44
9 Základní typy přenosu z hlediska přenášeného celku Přenos 1. po jednotlivých datových elementech (byte, slovo,..) 2. po blocích - pevná délka - proměnná délka Přenos po jednotlivých datových elementech: - pro pomalé zařízení odezva zařízení (interval mezi dvěma činnostmi) >> než vlastní přenos (přidělení sběrnice a přenos dat). Kontrola přenosu - po jednotkách (parita). Přenos po blocích: pevná délka - pro zařízení, která pracují s pevnou délkou bloku. Dlouhé vyhledávání, rychlý přenos (MGF). Kontrola po blocích ( Σ,CRC) proměnná délka - pružnější - zadává program, přizpůsobení zařízení - délku bloku implicitně udává zařízení. Šířka sběrnice - počet paralelních linek pro přenos. z hlediska ceny co nejméně ale potom dlouhý přenos 45
10 2.2. CPU-Základní jednotka CPU tvoří operační jednotka a řadič - v podstatě se nedá oddělit propojení řešeno na µp úrovni Operační jednotka Řadič -řeší operace -řídí výkon operací OPER 1,2 - registry operandů ALU - paralel.binární ALU DEK.AR - dekadická korekce STAV.R - výsledek operace-stav IR - instr.reg. REGISTRY - STŘADAČ AR - adres.reg. Pracovní registry PC - program.čitač indexregistry INKR - inkrement PC bázové registry. Σ - modifikace adr. (2 až 64) GHI - hodin.generátor 46
11 Struktury CPU - modifikace Multiprocesorová - nezávislá MIMD Procesor se spec. funkčními bloky SISD Array procesor - stejný PRGM, Pipeline procesor různá data SIMD MISD 47
12 2.3. Paměťový podsystém počítače Ukládání programů a dat -> velká kapacita -> nutnost velké ekonomie/1 bit -> nejdražší část počítače paměťový podsystém CPU M1 M2 M3 M4 M5 M6 registry cache OP flash disková archivní Základní pojmy - dělení: 1. Z hlediska systémového užití a) vnitřní paměti - přímo spojené s obvody počítače operační - programy, data, mezivýsledky(rozšiřitelnost) zápisníková - mezivýsledky aritmetiky (rychlá) vyrovnávací - vyrovnání rychlosti při přenosech řídící - pro záznam mikroprogramů b) vnější paměti - přídavné - dlouhodobé pamatování velkých objemů dat - nejsou bezprostředně zpracovávána, nízká cena/1bit, složitější přístup 2. Podle způsobu uchování informace statické - data jsou v mediu na stabilním místě dynamické - pohyb dat (zpožď.linka) x dyn.ram!! 3. Podle charakteru výběru adresový výběr - podle místa asociativní výběr - podle příznaku 48
13 4. Podle posloupnosti výběru postupný - páska, zásobník, FIFO, LIFO cyklický - disk, linky libovolný - adresový výběr existence vybavovací doby - proměnná / stálá 5. Podle fyzikálního principu feritové, ultrazvukové, optoelektronické, elektronické, tenké magn.vrstvy, bublinkové Parametry pamětí buňka - lokace - její velikost (bit, byte (B), slovo (W), dvojn.slovo (DW),...poč.bitů) kapacita - max. množství informace - v KB (1024 B = 2 10 B) - v MB (2 20 B) - v GB (2 30 B) - v TB (2 40 B) rychlost - vybavovací doba - t od požadavku do začátku přenosu - doba cyklu - t do zpracování dalšího požadavku při 0 vybavovací době - rychlost toku dat (u vnějších) - množství dat/čas energetická závislost - závislé na napájení (polovodičové) - nezávislé na napájení (feritové aj.) - část. závislé na napájení (záložní zdroj) spolehlivost uchování - pasivní ochrana, autokorekce (kódy) typy (polovodič.) s adr. výběrem - RAM (RWM), ROM, EPROM, PROM, EEPROM 49
14 2.3.1 Operační paměť určena pro program, data, mezivýsledky aj. Buňka (pam.místo) - nejmenší adresovatelná jednotka informace (byte, slovo...) Adresa - binární číslo identifikace pam. místa, pro n bitů -> 2 n adres Komunikace s operační pamětí adresový registr - adresa místa s nímž probíhá komunikace adresa se dekóduje na kód 1 z 2 n datový registr - vyrovnávací paměť procesoru pro data čtená z OP resp. zapisovaná do OP Paměti s - rozděleným I/O - společným I/O BRQ BACK RD/WR READY ADR DATA RD WR 50
15 Pomocné bity (metabity) paritní jednoduchá kontrola správnosti dat další bity - zjištění popř. oprava chyby ochrana obsahu proti zápisu - RO rozlišení programu a dat - (oper.syst.) 0 - program, 1 - data 51
16 Kontrola a oprava chyb obsahu paměti Bezpečnostní kódy - umožňují detekovat nebo i opravit chybu. Znázornění kódu na vícerozměrné krychli, vzdálenost sousedních vrcholů = chyba v kódu přemístí vrchol na sousední => sousední vrcholy se nesmí v kódu využívat - Hammingovy kódy minimální Hammingova vzdálenost = vzdálenost dvou využitých vrcholů, které jsou nejblíže Kód pro indikaci 1 chyby - vzdálenost 2 K chyb - " K+1 Kód pro opravu 1 chyby - " 3 indikace 2 chyb K chyb - " 2K+1 indikace 2K chyb Kódy pro indikaci 1 chyby - kód. vzdál. 2 přidání paritního bitu - sudá/lichá kód 2 z 5 sudá P e d c b a
17 Kód pro opravu 1 chyby - kód. vzdál. 3 Kontroluje se parita tří oblastí (včetně paritního bitu) P1 P2 P3 oblast parity P1 * * * * oblast parity P2 * * * * oblast parity P3 * * * * Příklad: P1 P2 P sudá parita oblast P P1 oblast P P2 oblast P P dobře chyba chyba 8 v pořádku podezřelé 8 a 4 tj chyba v bitu 4 oprava Nevýhoda - není schopný detekovat neopravitelnou chybu - snaží se vždy opravit libovolně chybné slovo (i s více chybami než může opravit). Zlepšení: Rozšířený Hammingův kód - přidání celkové parity - kódová vzdálenost 4. Kód umí 1 opravu, 2 chyby detekovat jako neopravitelné 3 chyby " " " nebo chybná oprava 53
18 Počty bitů: kód kontrola 4b - 4b 8b - 5b l6b - 6b 32b - 7b 64b - 8b Vytváří se kontrolní matice H-kódu která se násobí s přijatým znakem - výsledek - syndrom - kód určující, kde je chyba a je-li opravitelná. Používá se též pro průběžnou diagnostiku paměti Ochrana paměti Účel: - v jednoprogramovém režimu bránit zápisu a skoku do OS - v multiprogramním režimu " " " " a oblasti přidělené jinému programu OS - umožňuje hospodařit s oper. pamětí zavedením režimů činnosti: režim uživatelský - ochranu nelze ovládat, narušení se projeví jako přerušení obsluhované OS režim OS (privilegovaný) - ovládání ochrany je možné, analyza narušení a obsluha - rozšíření: v uživatelském režimu nelze použít I/O instrukce ani zastavit - pouze v privilegovaném -> kontrola OS nad I/O Způsob ochrany: mezními registry, maskami, klíči, metabity 54
19 1. Mezními registry MAX UP HMR DMR MPR DMR - dolní hranice programu HMR - horní hranice programu OS UP OS - uživatelský program - operační systém 0 MPR - adresový registr porovnává se obsah adr.reg. s obsahem DMR a HMR. Musí být v intervalu <DMR,HMR> Nevýhoda: souvislý blok paměti Ochrana brání: MW, JMP, I/O, HLT nebrání: RD, nepřímé adresaci 2. Maskami Po blocích nebo po stránkách A ef = N S.2 d + A ins 2 d - rozsah stránky Maska má tolik bitů kolik je stránek. Každý program má masku, která má: 1 - pro stránku, kterou program může používat, 0 - stránka je chráněná Vyhodnocení: Vykonání instrukce se připustí projde-li komparace 55
20 3. Podle klíčů Klíč - číslo stránky v binárním tvaru Program má paměť klíčů, která se porovnává s číslem akt. stránky 4. Metabity Pomocné bity pro rozlišení programů navzájem nebo programů a dat MB PAM uživatelský program 0 - OS metabitů může být i více - další rozlišení Zásobníková organizace paměti STACK, PUSHDOWN, LIFO - buď zvláštní paměť nebo vyhrazená část paměti s co nejkratšími instrukcemi bez adresní části Zásobník - datové položky uloženy v paměti souvisle za sebou 1 položka - dno zásobníku poslední pol. - vrchol zásobníku Definice: lineární informační struktura, u níž se operace vkládání a vybírání položek provádějí na téže straně struktury (na vrcholu zásobníku) 56
21 Realizace : 1. souvislý úsek paměti, jemuž se přidělí ukazatel zásobníku (stack pointer) - registr nebo pamět. buňka. Ukazatel obsahuje adresu první volné nebo poslední obsazené (vrchol) buňky zásobníku. DNO UKAZATEL ZÁSOBNÍKU PAM VRCHOL 2. Úsek paměti není souvislý - položky jsou řetězené pomocí ukazatelů UKAZATEL ZÁSOBNÍKU VRCHOL DNO Základní operace PUSH - vložení položky + inkrement ukazatele POP - výběr položky + dekrement ukazatele Př.: adr SP obsah obsah 2 obsah 3 obsah PUSH POP POP dno... vrchol 57
22 Úspora adresace - instrukce vložení do nebo výběr ze zásobníku ušetří 1 adresu - úspora všech adres - postupné vybírání operandů ze zásobníku, výsledek do zásobníku - aritmetika ze zásobníkem. Př. POP A POP B A+B=C PUSH C Asociativní paměť Výběr a zápis do paměti se provádí podle obsahu (příznak) - ne adresový výběr Dojde-li ke shodě klíče a příznaku buňky - buňka se aktivuje. Vyhledávání nezávisí na fyzickém uložení dat v paměti. Asociativní buňka obsahuje komparátor. Plně asociativní pam.- porovnává celý obsah buňky - nepoužívá se, porovnává se pouze část 58
23 ADR.REG REG.ADR.EKV. Blokově asociativní buňka PAMĚŤ. BUŇKA PŘÍZNAK HRADLA KOMPAR RD DATA KLÍČ V paměti může nastat shoda příznaku a klíče v několika buňkách. Pak se zaznamenávají adresy shody do adr.registru a buňky se postupně zpracovávají. Organizace kombinované paměti adresová/asociativní KLÍČ ASOCIAT. REG RD ADR ASOCIAT. PAMĚŤ REG.EKV. REG. DAT OUT IN WR DATA ADR - normální zápis a čtení paměti KLÍČ - modifikace datových obsahů podle adres v REG.ADR.EKV. 59
24 Vyrovnávací paměť paměti typu FIFO - mezi dvě jednotky s rozdílnou rychlostí zpracování dat, simulována v OP do VP - data nahrávána ze zdroje dat (např. z I/O resp. z CPU) z VP - data vybírána CPU resp. jednotkou I/O. dva ukazatele dat - ukazatel pro zápis - ukazatel pro čtení (nemůže předběhnout) UKAZATEL ČTENÍ POČ.A. UKAZATEL ZÁPISU PAM VP KONC.A. realizují se použití - jako kruhové - jako dvoubránové (zrychluje přístup k datům) - spolupráce CPU a jednotek I/O Zápisníková paměť nejrychlejší - množina registrů, adresování vnitřně přes řadič CPU AX DX CX BX AH DH CH BH AL DL CL BL BP SI DI SP 15 0 STŘADAČ ADR I/O ČITAČ BÁZOVÉ REGISTRY INDEX REGISTRY UKAZ.ZÁSOBNÍK 60 dočasná paměť operandů, mezivýsledků výsledků význačným reg. je střadač - cíl výsledků - další funkce vazba na stav. registr CPU - jednoduché vyhodnocení výsledku
25 CACHE - rychlá vyrovnávací paměť Požadavek rychlé paměti pro spolupráci s CPU (cca 10x). Zapojena mezi operační paměť a CPU CPU CACHE OPER PAM OUT IN DATA adr cache adr ASOC PAM+R adr OP Přesun z operační paměti do CACHE se provádí po stránkách. Každé slovo je označeno číslem stránky a adresou ve stránce - asoc.klíč Asociativní paměť - převod adresy z CPU na adr. CACHE a rozhoduje o přesunech z OP do CACHE Funkce: adr. z CPU Asoc. pam. + řadič prohledá CACHE - najde adr. => přesune data do CPU - nenajde adr. => přenos správné stránky z OP do cache a následný přenos dat do CPU. Je-li CACHE plná - výměna stránek Do CACHE se přesouvají vždy nejvíce dotazované stránky CACHE je transparentní - není třeba počítat s její existencí - zajišťuje hardware. 61
26 FLASH paměť v podstatě varianta EEPROM paměti nahrazující diskovou paměť Vlastnosti: symetrická bloková architektura (typicky 64KB bloky) velká kapacita (řádově MB) vysoká rychlost (standardní funkce čtení z ROM ~ 70 ns) blokové mazání obsahu (typicky ~ 1,5 s/blok) bytový přepis obsahu (typická perioda řádově desítek µs). V cc =5V, typický odběr ze zdroje ~20 ma, při zápisu 10 ma powerdown mód s minimálním odběrem (~ 0.2 µa). v režimu čtení V pp =V pl (0V), v režimu zápisu V pp =V ph (12V) lepší variantou než SRAM + baterie nebo než RAM disky. režimy funkce paměti se definují zápisem příkazů vnitřní automat (CUI) interpretuje příkazy vnitřní sekvencí provedení příkazu je podmíněno nastavením řídicích signálů zápis/mazání obsahuje také cykl verifikace vykonání příkazu. 62
27 Paměť obsahuje Command User Interface (CUI) jako interface mezi procesorem a vnitřními operacemi paměti. Režimy funkce paměti se definují zápisem příkazů (specifická data), které vnitřní automat transformuje na sekvenci vnitřních řídicích signálů. Základní funkcí paměti je čtení ROM (V pp =V pl ). Režim funkce nastává po RESETu, po standby režimu nebo po přechodu do režimu čtení. Současně jsou nutné signály CE = OE = L, WE=H. Blokové mazání nebo bytový zápis se povoluje změnou napětí V pp =V ph a je aktivován příslušným příkazem. Současně jsou nezbytné signály CE = WE = L,OE=H. Tyto funkce jsou realizovány CUI a verifikovány vnásledném čtení prostřednictvím stavového registru. Typické sekvence příkazů: příkaz čtení přepnutí do režimu čtení čtení/nulování stavového registru blokové mazání ukončení mazání zápis dat 1.cykl čtení bě dat i z adresy zápis příkazu (bez adr) zápis příkazu (bez adr) zápis příkazu s adr. bloku zápis příkazu (bez adr) zápis příkazu s adresou dat 2.cykl sběrnice verifikace (čtení dat bez adr) potvrzení příkazu s adr.bloku potvrzení příkazu (bez adr) zápis dat s adresou dat pozn. v režimu čtení nebo po RESETu následné čtení stav. reg. pro verifikaci Pro regulerní čtení dat z ROM je nutné nahrát příkaz přepnutí do režimu čtení. 63
28 2.3.5 Vnější (sekundární) paměti Patří mezi periferní zařízení.velký obsah, s kterým se nepracuje bezprostředně 1. Magnetická páska 13 mm, 2m/s, 9 stop (8+parita), zn/s, fáz.modulace Zápis po blocích Blok: 18 až 2048 znaků, za každým blokem 2 znaky CRC kontroly, EOB Mezibloková mezera - bez záznamu - pro rozjezd nebo dojezd Soubor - skupina bloků, ukončen zónovou značkou EOF Vyhledávání souboru - čítání zónových značek (adresa) # DATA DATA odraz. značka zón. značka CRC meziblok. mezera Vybavovací doba: několik ms až několik minut Kapacita: několik GB 2. Magnetický buben Magn. vrstva na válci, průměr několik dm, vysoké otáčky, nad bubnem umístěny čtecí/záznamové hlavy Buben rozdělen na: stopy - ke každé hlavě sektory - paměť.místa Polohu sektorů definuje zvláštní pevně nahraná stopa. vybavovací doba: několik ms Kapacita: desítky KB 64 sektor stopa
29 3. Magnetický disk Kovový disk s mediem po obou stranách. Několik disků tvoří sadu Každý disk má 2 hlavy (spodní, horní strana), přestavitelné (povrchy) Rozdělení: sektor (32 až 256 slov) stopa (10 až 100) povrch (2) začátek stopy: index (soft) zvl.stopa (hard) sektor sada stopa h s povrch index přestavení: mezi stopami 5ms přes celý disk 50ms Vybavovací doba 10ms-100ms Kapacita: MB (i stovky) Pružný disk - podobné, ale jeden disk, kapacita ~ 1MB Hard disk - (Winchester) - nevýměnné, kapacita ~ GB 4. Optické paměti Laser + optická vrstva (velká, rozlišitelnost) CD - ROM, W < GB PD - RW < GB DVD - RW několik GB Holografický záznam - 2 paprsky (referenční a datový) - interference. Informace po celé ploše 65
30 2.3.6 Virtuální paměť (smyšlená). Velké požadavky na paměť -> využití vnějších pamětí. Protože jsou pomalé, vytváří se hardware pro virtuální paměť. Tvoří jí rychlá paměť (vyrovnávací) + vnější pomalá (obrovská kapacita) Adresování: virtuální adresou - odpovídá jí fyzická adresa Fyzická adresa Z A1 A2 číslo zařízení adresa slova Virtuální adresa S A2 číslo stránky adresa ve stránce Program požaduje virtuální adresu Přepočet virtuální adresy na fyzickou se provádí tabulkou. V rychlé paměti odpovídá stránce S stránka S *. Adresa S a její přepočet na stránku v rychlé paměti S * se zapamatovává v asociativní paměti. Struktura je stejná jako u CACHE paměti: přepočty adres S œ Z U A1 œ S & pož. perif. str. CACHE Při naplnění rychlé paměti se stránky vymění, nepoužívané stránky se vracejí do velké paměti. 66
31 2.4 Vstupy a výstupy Program a data se před spuštěním musí nahrát do počítače => I/O, nebo v průběhu řešení se data zpracovávají a poskytují na výstup Periferní zařízení lze dělit na : 1. zařízení pro záznam prvotních údajů a přímou komunikaci (terminál, klávesnice, tiskárna, pořizovače) 2. zařízení pro převod údajů z nosičů dat do počítače (děrná páska, štítek, aj.) 3.vnější paměti Periferie : spřažené - on line - připojené k počítači nespřažené - off line - pořizovače - spojení prostřednictvím media (páska, štítek, floppy, MGF) Periferie 1. Děrný štítek 83x187 mm 80 sloupců ( pozic ) 12 řádků ( stop )... Každému znaku přiřazená kombinace obdélníkových děr, v jednom sloupci jeden znak - kód Hollerith. rychlost : čtečka: až 15 štít/s děrovačka: 2 až 5 štít/s 2. Děrná páska 17-26mm 5-8 stop + vodící, papír, umělá hmota + kov rychlost : čtečka - až 2200 zn/s děrovačka - až 300zn/s 67
32 3. Pružné disky, magnet.páska - viz paměti 4. Tiskárny: válcová řetězová mozaiková xerografická laserová termografická inkoustová - typový válec s kladívky (až 160 pozic) rychlost 1000 řádek/min - typový řetěz + kladívka (synchronizace) rychlost až 2000 řádek/min (24) jehel, tisk v matici 5x7 nebo 7x9 možnost tisku i grafiky - až 100zn/s varianta s 1 jehlou (rastrový tisk) - převod přes optickou cestu na válec XEROXU až 200 řádek/s - totéž co XEROX ale plyn. laserem až 350 řád/s - teplotně citlivý papír + hlava s rastrem 5x5 až 30 zn/s - stříkání inkoustu v rastru a event. vychýlení el.polem, až 250 zn/s 5. Elektrický psací stroj - klávesnice + typová tiskárna rychlost zn/s 6. Dálnopis - jako psací stroj 7.Terminál - klávesnice + obrazovková zobrazovací jednotka klávesnice - kódovaný vstup, displej - rastrový Připojení - paralelní (ASCII) nebo seriové (RS232) 8. Digilizátory - interaktivní prostředky pro převod grafického zobrazení do počítače pákový ovladač - ve spojení s kurzorem na obrazovce myš - inkrementální zadávající člen pro polohu kurzoru světelné pero - definice polohy na obrazovce tableta - indukční (cívka + elmag. vlna) - kapacitní(kapacitní snímač + el.vlna) 68
33 MOD 9. Souřadnicový zapisovač - absolutní, inkrementální lineární + kruhová interpolace, instrukce (znaky, písmena, číslice) 10. Optický a akustický vstup/výstup - rozpoznávání, synteza řeči 11. Č/A a A/Č převodníky - spojení na proces Inteligentní periferie Řada periferií má v rámci řadiče svůj procesor. Periferie je pak řízena množinou instrukcí, které provádějí sekvenci jednotlivých operací (př. zapisovač - vykreslení znaku, šrafování aj., tiskárny - alfa/graf. režim, různé velikosti znaků aj.). Rozhraní je většinou RS232 (seriový kanál). Připojení periferií 1. přímo na I/O kanál 2. na sběrnici I/O kanálu 3. telefonní linkou - MODEM (modulace - demodulace) POČ MOD telefonní linka POČ 69
34 2.4.2 Řízení vstupů a výstupů Cíl : přenos dat i programu z I/O do paměti a obr. Formou i charakterem odpovídá způsobu přenosu po sběrnicích. Cílem - operační paměť. Signály přenosu: 1. data 2. řídící signály pro I/O 3. stavové signály I/O Řízení I/O: 1. spouštěná - jediný režim (např. START/STOP čtení) 2. řízená povely - volba režimu, ostatní implicitní 3. řízená příkazy - povel režimu, adresa cíle/zdroje, délka, detaily přenosu Stav I/O 1. žádná informace 2. signalizace připravenosti 3. inform. o stavu, režimu, chybě aj.- stavové slovo Forma komunikace - odpovídá zvolené variantě přenosu (synchronní, asynchronní, dotaz/odpověď) Organizace připojení a řízení Základ - hledisko vyrovnání rychlostí procesoru a I/O. Minimalizovat činnost procesoru na zahájení/ukončení činnosti I/O. Přímé spojení CPU s periferiemi je nerentabilní. Zákl. přizpůsobení rychlosti - vyr.pam. 70
35 Způsob přenosu Přímé spojení CPU s periferií je nerentabilní (dlouhé časy). Zlepšení - použití dalšího hardware (řadiče, procesory, spojení soft + hard) jejichž činnost je na CPU nezávislá (do urč. míry pracují paralelně). Toto propojení I/O a počítače - I/O kanál - může řídit několik periferií. Propojení periferie a kanálu KANÁL ŘADIČ.. ŘADIČ PER 1.. PER N interface (rozhraní) Rozhraní je většinou standartní (jednoduché propojení). V poslední době řadič začíná být součástí kanálu - periferie pouze řídící obvody. Realizace přenosu: 1. Programový kanál - přes procesor a jeho registry 2. Programový kanál s přerušením 3. Přímý přístup do paměti - řízený I/O a jejím řadičem 4. Autonomní kanál - řízení I/O i spolupráci s pam. zajišťuje spec.proc. 5. I/O procesor Každý kanál má hardwarovou a softwarovou složku 71
36 1. Programový kanál - přímé řízení I/O programem - kanál jednoslovních přenosů procesor používá I/O instrukce, data jdou přes pracovní registry procesoru Postup OP program prac. reg. program I/O OP MBR R I/O sběrnice I/O I/O... MAR ŘAD PROCESOR 1.instr. (R) <- (I/O) 2.instr. (M) <- (R) Př: Dotazovací (nestartstopní) režim pro řízení SDP Přenos dat z SDP do OP od adr A Programové řízení je z hlediska využití CPU a paměti málo účinné ale velmi jednoduché a levné. 72
37 2. Spolupráce přes přerušení - programový kanál Varianta bez BUFFERu - každá nová data generují INT - obsluha INT čte a ukládá data, inkrementuje počítadlo C - uvolňuje CPU z čekací smyčky nestartstopní režim - počitadlo C = 0 - každá nová data generují INT - v obsluze INT uložení dat a inkrement C - výběh při C = n startstopní režim - totéž, co předešlé - součástí obsluhy INT je i start a stop periferie - první spuštění v těle programu Varianta s BUFFERem Vyžaduje I/O vyrovnávací paměť - součást rozhraní (interface). Pak BUFFER plný/prázdný generuje INT. V tomto případě je to start/stop režim. vektory přerušení obsluha I/O i i+1 i Zvětšení vyrovnávací paměti: 1. zmenšení počtu přerušení 2. vyšší využití CPU Problém: jak volit velikost vyr. pam. - každé I/O svojí -> drahé program uživatele INT i 73
38 3. Přímý přístup do paměti Rychlý přenos dat bez účasti CPU Přístup k paměti má kanál I/O přednostně - zajištěno hardware - řadič DMA. Pokud vznikne požadavek přesunu dat, hardware zajistí zastavení CPU na jeden cykl a přenos dat do OP. Práce kanálu je řízena pevným programem (zadrátováno). DMA přenos se stejně jako kanál spouští CPU. PAM CPU HOLD HLDA DMA DRQ DACK I/O DRQ DACK HOLD HLDA - žádost přenosu dat - potvrzení žádosti - žádost zastavení přístupu CPU na sběrnice - odezva CPU na HOLD (odpojen) Programová složka kanálu - firmware. Měnitelné složky: parametry přenosu - zadávají se do registrů řadiče DMA před spuštěním přenosu (odkud, kam, rychlost, kontroly, podmínky ukončení přenosu a j.) Spuštění přenosu: řídicí slovo do řadiče DMA Ukončení přenosu: po splnění podmínek ukončení přenosu, INT pro CPU 74
39 4. Autonomní kanál Samostatný I/O podsystém pro řízení a přenos dat z I/O zařízení. CPU příkazem vybudí příslušný kanál. Kanál řídí průběh příkazu sám podle kanálového programu (složen z kanálových příkazů). Program probíhá paralelně s činností CPU. Přerušení CPU generuje kanál až po úplném skončení I/O operace. Připojení kanálu: CPU PAM PŘEPÍNAČ KANÁL 1 I/O I/O I/O KANÁL 2 I/O I/O I/O Selektorový kanál: obsluhuje pouze jedno I/O zařízení, může pracovat paralelně s jiným kanálem nebo CPU, je rychlý. Blokové přenosy (disk, páska,..) Multiplexní kanál: časový multiplex obhospodařování několika I/O jednotek - pomalý (klávesnice, tisk, čtečka), většinou postupná obsluha, komunikace dotaz/odpověď, přenos po bytech, slovech. Drahý, tvoří je několik podkanálů pro spec. I/O zařízení. 75
40 Autonomní kanál obsahuje: - hardwar. složku - specializovaný procesor řiditelný instrukcemi - softwar. složku - kanálový program uložený v OP sestavený z instrukcí spec. procesoru. Instrukce I/O - způsobí provedení posloupnosti I/O operací paralelně s instrukcemi programu - sdílení času. START I/O - instrukce obsahuje adresní část - číslo kanálu, číslo zařízení v daném kanálu a počáteční adresu kanálového programu. Vykonání instr.= předání dat kanálu => inicializace činnosti. Dokončení pospoupnosti I/O operací se oznamuje přerušením STOP I/O - ukončuje činnost kanálu Další instr. -nastavení počátečního stavu, test stavu periferie aj. Kanálový program - skládá se z kanálových instrukcí. Uložen v hlavní paměti počítače. Přístup k paměti má prioritní kanál proti CPU (kradení cyklů). Periferie jsou v kanálu na společné sběrnici (žádost o sběrnice při paralelní funkci) Současně může být aktivováno více kanálů. Vazba s CPU - vybuzení I/O instrukcí a adresou - zpětné hlášení přes přerušení 76
41 Příklad struktury: kanálu (selekt.) Průběh kanálového programu: PRG.UŽIV. READ PARAM. PŘÍPRAVA - tab.param - adr.vyr.pam. - adr.kan.prg. EXEC CPU 1. uloží adr. kanál. prg 2. vykoná START I/O 3. adr. kannál. prg. do čitače kanálu 4. konec -> INT I/O 5. ošetření INT PŘERUŠENÍ I/O KANÁL PRG. INT I/O sdílení času DALŠÍ PŘÍPR. - sled front - START I/O KANÁL 1. příjem I/O instr. z CPU 2. adresování I/O jedn. 3. výběr, dekód. a test příkazů 4. test stavu I/O 5. přenos dat do/z CPU 6. čítání příkazů, dat 7. zprac. INT od I/O 8. vyslání INT k CPU 77
42 Kanálové operace - programové a informační prostředky 1. Adresa kanálového programu K O adresa kanál. programu K-klíč ochrany oper.pam.při I/O instr. adr - záznam v přípr.fázi - vyhrazené místo v O.P. 2. Příkaz kanálového programu OPER adr.zač.vyr.p. Příz. 0 Poč.bytů příznaky: řetězení dat (ignor. typ oper.), řetězení příkazů, potlačení nesprávné délky, potlačení přenosu (akce bez dat), program.int. příkazy: zápis do O z pam., čtení/zápis do OP., specifikace chyby, skok, řízení (činnost bez dat) 3. Stavová informace o kanálu (po každé I/O operaci) K O adresa příkazu STAV Poč.bytů K - klíč ochrany kanálu adr - adresa dalšího příkazu (čitač instr.) Počet bytů - zbytek nepřenesených bytů 4. Řídící informace o jednotce obsahuje: adr.jednotky, adr.kanál.programu, příkaz kanál.programu, stav kanálu, stav jednotky 78
43 5. Stavová informace o programu Syst.M. K P PINT PM adr.instr. maska klíč příčina INT program. přeruš. z I/O příznaky maska 6. I/O instrukce OPER kanál podkanál I/O jedn. adresa operace: START I/O STAV I/O STOP I/O ověření stavu I/O Přerušení z I/O vznik INT v zařízení: 1. uvolnění zařízení 2. chyba jednotky vznik INT v kanálu: 1. chyba programu 2. program.int Do paměti se ukládá kompletní informace o stavu programu, I/O jednotky, příčinách INT aj. 79
44 5. I/O procesory Programem řízené počítače - paralelní procesory s CPU. K procesorům jsou připojeny kanály s I/O jednotkami. Obstarávají úplnou činnost: 1. CPU žádá o data IOP 2. CPU pokračuje v programu po odpovědi IOP 3. IOP provádí řízení, přenos dat, transformaci kódů, předzpracování aj. 4. Po ukončení oznámí CPU přerušením CPU PAM IOP P IOP P I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O Každý IOP má svou vlastní paměť pro programy ošetření a pro data. Výsledná data předává do operační paměti. 80
45 Styk s přídavnými periferiemi Různá složitost periferií i způsob ovládání -> standartní styk Přizpůsobení standardního rozhraní k jednotce - řídící jednotka Standardní styk - elektrické propojení, posloupnost řídících signálů, informačních sig. a formátů dat KANÁL standardní styk I/O ŘADIČ I/O JEDN. I/O ŘADIČ I/O JEDN. specializovaný styk Linky standardního styku 1. univerzální - I/O pro informace 2. identifikační - co se přenáší (adr, příkaz, stav...) 3. sledovací - navázání spojení KANÁL <-> I/O jedn. 4. blokovací - udržují spojení " " " Aktivace kanálu: 1. adr. jednotky - potvrzení příjmu 2. " " zpět - komparace 3. příkaz o vyslání stavu I/O jedn.+ potvrzení kanálem 4. příkaz předání dat + potvrzení kanálem 5. opakování příkaz ukončení - I/O potvrdí + stav 81
46 Řídící jednotka periferie převod standardního styku na řízení konkrétního zařízení. Činnost: 1. dekód. instrukce a příkazy 2. generuje sekvenci řídících signálů 3. převádí formát a kód dat, kontroluje platnost 4. informuje CPU o stavu řízení jedn. 5. může řídit několik vnějších zařízení Dálkový přenos a zpracování dat Používá se pro připojení terminálů, satelitů a I/O jedn. Prostředek: Telegraf 200 b/s Telefon b/s Širokopásm. spoje až b/s Rychlost přenosu v Baud = počet změn/s t.j.počet bitů/s Bd Pro telefonní a širokopásm. spoje - nutná modulace 82
47 MOD POČ VYSIL. MOD linka PŘIJ. UŽIV. pro telefon se moduluje kmitočtem 1-2 KHz modulace: amplitudová kmitočtová fázová Přenos: asynchronní - čas. interval mezi dvěma znaky není konstantní, start/stop bity u každého znaku, rychl. 110,300,600,1200,2400 Bd synchronní - čas. interval je stálý - začíná synchroznaky pak blokový přenos, rychlost > 4800 Bd Provoz: simplex (->), duplex (<->), poloduplex ( ) chyba: zajištění Σ, CRC Protokoly: BSC, SDLC, HDLC 83
Počítač jako prostředek řízení. Struktura a organizace počítače
Řídicí počítače - pro řízení technologických procesů. Specielní přídavná zařízení - I/O, přerušovací systém, reálný čas, Č/A a A/Č převodníky a j. s obsluhou - operátorské periferie bez obsluhy - operátorský
Více35POS 2007. Počítačové systémy. 3 CPU, paměťový podsystém
35POS 2007 Počítačové systémy 3 CPU, paměťový podsystém 1 Operační a řídicí podsystém - CPU Operační podsystém - řeší operace (ALU + reg.) Řídicí podsystém - řídí výkon operací (PC,IR,AR,Σ,DOZ,ŘÍZ) Paměťový
VíceStruktura a architektura počítačů (BI-SAP) 10
Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Struktura a architektura počítačů (BI-SAP) 10 doc. Ing. Hana Kubátová, CSc. Katedra číslicového návrhu Fakulta informačních technologii
Více35POS Počítačové systémy. 4 Vstupní a výstupní podsystém, počítačový systém (technické, organizační, programové prostředky)
35POS 2007 Počítačové systémy 4 Vstupní a výstupní podsystém, počítačový systém (technické, organizační, programové prostředky) 1 I/O podsystém Cíl: Program a data do počítače, výsledky na výstup => I/O
VíceKoncepce DMA POT POT. Při vstupu nebo výstupu dat se opakují jednoduché činnosti. Jednotlivé kroky lze realizovat pomocí speciálního HW.
p 1 Koncepce DMA Při vstupu nebo výstupu dat se opakují jednoduché činnosti. Jednotlivé kroky lze realizovat pomocí speciálního HW. Čekání na připravenost V/V Přenos paměť V/V nebo V/V paměť Posun pointeru
VíceŘízení IO přenosů DMA řadičem
Řízení IO přenosů DMA řadičem Doplňující text pro POT K. D. 2001 DMA řadič Při přímém řízení IO operací procesorem i při použití přerušovacího systému je rychlost přenosu dat mezi IO řadičem a pamětí limitována
VíceVstupně - výstupní moduly
Vstupně - výstupní moduly Přídavná zařízení sloužící ke vstupu a výstupu dat bo k uchovávání a archivaci dat Nejsou připojována ke sběrnici přímo, ale prostřednictvím vstupně-výstupních modulů ( ů ). Hlavní
Více3. Počítačové systémy
3. Počítačové systémy 3.1. Spolupráce s počítačem a řešení úloh 1. přímý přístup uživatele - neekonomické. Interakce při odlaďování programů (spusť., zastav.,krok, diagnostika) 2. dávkové zpracování (batch
VíceAkademický rok: 2004/05 Datum: Příjmení: Křestní jméno: Osobní číslo: Obor:
Západočeská univerzita v Plzni Písemná zkouška z předmětu: Zkoušející: Katedra informatiky a výpočetní techniky Počítačová technika KIV/POT Dr. Ing. Karel Dudáček Akademický rok: 2004/05 Datum: Příjmení:
VícePrincip funkce počítače
Princip funkce počítače Princip funkce počítače prvotní úlohou počítačů bylo zrychlit provádění matematických výpočtů první počítače kopírovaly obvyklý postup manuálního provádění výpočtů pokyny pro zpracování
VíceStrojový kód. Instrukce počítače
Strojový kód Strojový kód (Machine code) je program vyjádřený v počítači jako posloupnost instrukcí procesoru (posloupnost bajtů, resp. bitů). Z hlediska uživatele je strojový kód nesrozumitelný, z hlediska
VíceZákladní principy konstrukce systémové sběrnice - shrnutí. Shrnout základní principy konstrukce a fungování systémových sběrnic.
Základní principy konstrukce systémové sběrnice - shrnutí Shrnout základní principy konstrukce a fungování systémových sběrnic. 1 Co je to systémová sběrnice? Systémová sběrnice je prostředek sloužící
VíceArchitektury počítačů a procesorů
Kapitola 3 Architektury počítačů a procesorů 3.1 Von Neumannova (a harvardská) architektura Von Neumann 1. počítač se skládá z funkčních jednotek - paměť, řadič, aritmetická jednotka, vstupní a výstupní
VíceSběrnicová struktura PC Procesory PC funkce, vlastnosti Interní počítačové paměti PC
Informatika 2 Technické prostředky počítačové techniky - 2 Přednáší: doc. Ing. Jan Skrbek, Dr. - KIN Přednášky: středa 14 20 15 55 Spojení: e-mail: jan.skrbek@tul.cz 16 10 17 45 tel.: 48 535 2442 Obsah:
VíceVrstvy periferních rozhraní
Vrstvy periferních rozhraní Cíl přednášky Prezentovat, jak postupovat při analýze konkrétního rozhraní. Vysvětlit pojem vrstvy periferních rozhraní. Ukázat způsob využití tohoto pojmu na rozhraní RS 232.
VícePaměti a jejich organizace
Kapitola 5 Paměti a jejich organizace 5.1 Vnitřní a vnější paměti, vlastnosti jednotlivých typů Vnější paměti Jsou umístěny mimo základní jednotku. Lze je zařadit mezi periferní zařízení. Zápis a čtení
VícePrincipy komunikace s adaptéry periferních zařízení (PZ)
Principy komunikace s adaptéry periferních zařízení (PZ) Několik možností kategorizace principů komunikace s externími adaptéry, např.: 1. Podle způsobu adresace registrů, které jsou součástí adaptérů.
VíceSystém adresace paměti
Systém adresace paměti Základní pojmy Adresa fyzická - adresa, která je přenesena na adresní sběrnici a fyzicky adresuje hlavní paměť logická - adresa, kterou má k dispozici proces k adresaci přiděleného
VícePaměti. Paměť je zařízení, které slouží k ukládání programů a dat, s nimiž počítač pracuje
Paměti Paměť je zařízení, které slouží k ukládání programů a dat, s nimiž počítač pracuje Paměti počítače lze rozdělit do tří základních skupin: registry paměťová místa na čipu procesoru jsou používány
VíceČinnost CPU. IMTEE Přednáška č. 2. Několik úrovní abstrakce od obvodů CPU: Hodinový cyklus fáze strojový cyklus instrukční cyklus
Činnost CPU Několik úrovní abstrakce od obvodů CPU: Hodinový cyklus fáze strojový cyklus instrukční cyklus Hodinový cyklus CPU je synchronní obvod nutné hodiny (f CLK ) Instrukční cyklus IF = doba potřebná
VíceParametry pamětí vybavovací doba (tj. čas přístupu k záznamu v paměti) = 10 ns ms rychlost toku dat (tj. počet přenesených bitů za sekundu)
Paměti Parametry pamětí vybavovací doba (tj. čas přístupu k záznamu v paměti) = 10 ns...100 ms rychlost toku dat (tj. počet přenesených bitů za sekundu) kapacita paměti (tj. počet bitů, slabik, slov) cena
VíceSběrnicová struktura PC Procesory PC funkce, vlastnosti Interní počítačové paměti PC
Informační systémy 2 Obsah: Sběrnicová struktura PC Procesory PC funkce, vlastnosti Interní počítačové paměti PC ROM RAM Paměti typu CACHE IS2-4 1 Dnešní info: Informační systémy 2 03 Informační systémy
VícePokročilé architektury počítačů
Pokročilé architektury počítačů Architektura IO podsystému České vysoké učení technické, Fakulta elektrotechnická A4M36PAP Pokročílé architektury počítačů Ver.1.00 2010 1 Co je úkolem? Propojit jednotlivé
VíceTémata profilové maturitní zkoušky
Střední průmyslová škola elektrotechniky, informatiky a řemesel, Frenštát pod Radhoštěm, příspěvková organizace Témata profilové maturitní zkoušky Obor: Elektrotechnika Třída: E4A Školní rok: 2010/2011
VícePraktické úlohy- 2.oblast zaměření
Praktické úlohy- 2.oblast zaměření Realizace praktických úloh zaměřených na dovednosti v oblastech: Měření specializovanými přístroji, jejich obsluha a parametrizace; Diagnostika a specifikace závad, měření
VíceTémata profilové maturitní zkoušky
Obor: 18-20-M/01 Informační technologie Předmět: Databázové systémy Forma: praktická 1. Datový model. 2. Dotazovací jazyk SQL. 3. Aplikační logika v PL/SQL. 4. Webová aplikace. Obor vzdělání: 18-20-M/01
VíceVstupně výstupní moduly. 13.přednáška
Vstupně výstupní moduly 13.přednáška Vstupně-výstupn výstupní modul (I/O modul) Přídavná zařízení sloužící ke vstupu a výstupu dat nebo k uchovávání a archivaci dat Nejsou připojována ke sběrnici přímo,
VíceODBORNÝ VÝCVIK VE 3. TISÍCILETÍ. MEIII Paměti konstant
Projekt: ODBORNÝ VÝCVIK VE 3. TISÍCILETÍ Téma: MEIII - 1.5 Paměti konstant Obor: Mechanik elektronik Ročník: 3. Zpracoval(a): Jiří Kolář Střední průmyslová škola Uherský Brod, 2010 Projekt je spolufinancován
VíceSystém řízení sběrnice
Systém řízení sběrnice Sběrnice je komunikační cesta, která spojuje dvě či více zařízení. V určitý okamžik je možné aby pouze jedno z připojených zařízení vložilo na sběrnici data. Vložená data pak mohou
VícePohled do nitra mikroprocesoru Josef Horálek
Pohled do nitra mikroprocesoru Josef Horálek Z čeho vycházíme = Vycházíme z Von Neumannovy architektury = Celý počítač se tak skládá z pěti koncepčních bloků: = Operační paměť = Programový řadič = Aritmeticko-logická
VíceProfilová část maturitní zkoušky 2014/2015
Střední průmyslová škola, Přerov, Havlíčkova 2 751 52 Přerov Profilová část maturitní zkoušky 2014/2015 TEMATICKÉ OKRUHY A HODNOTÍCÍ KRITÉRIA Studijní obor: 26-41-M/01 Elektrotechnika Zaměření: technika
VíceČinnost počítače po zapnutí
Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/03.0009 Činnost počítače po zapnutí Paměť RWM(Read Write Memory - paměť pro čtení a zápis, označovaná také jako RAM)
VíceMikrokontroléry. Doplňující text pro POS K. D. 2001
Mikrokontroléry Doplňující text pro POS K. D. 2001 Úvod Mikrokontroléry, jinak též označované jako jednočipové mikropočítače, obsahují v jediném pouzdře všechny podstatné části mikropočítače: Řadič a aritmetickou
VíceSběrnicová architektura POT POT. Jednotlivé subsystémy počítače jsou propojeny sběrnicí, po které se přenáší data oběma směry.
Systémov mová sběrnice 1 Sběrnicová architektura Jednotlivé subsystémy počítače jsou propojeny sběrnicí, po které se přenáší data oběma směry. Single master jeden procesor na sběrnici, Multi master více
VícePaměťový podsystém počítače
Paměťový podsystém počítače typy pamětových systémů počítače virtuální paměť stránkování segmentace rychlá vyrovnávací paměť 30.1.2013 O. Novák: CIE6 1 Organizace paměťového systému počítače Paměťová hierarchie...
VícePaměti Flash. Paměti Flash. Základní charakteristiky
Paměti Flash K.D. - přednášky 1 Základní charakteristiky (Flash EEPROM): Přepis dat bez mazání: ne. Mazání: po blocích nebo celý čip. Zápis: po slovech nebo po blocích. Typická životnost: 100 000 1 000
VíceOperační systémy. Jednoduché stránkování. Virtuální paměť. Příklad: jednoduché stránkování. Virtuální paměť se stránkování. Memory Management Unit
Jednoduché stránkování Operační systémy Přednáška 8: Správa paměti II Hlavní paměť rozdělená na malé úseky stejné velikosti (např. 4kB) nazývané rámce (frames). Program rozdělen na malé úseky stejné velikosti
VícePočítač jako elektronické, Číslicové zařízení
Počítač jako elektronické, Číslicové Autor: Ing. Jan Nožička SOŠ a SOU Česká Lípa VY_32_INOVACE_1135_Počítač jako elektrornické, číslicové _PWP Název školy: Číslo a název projektu: Číslo a název šablony
VíceMezipaměti počítače. L2 cache. L3 cache
Mezipaměti počítače Cache paměť - mezipaměť Hlavní paměť procesoru je typu DRAM a je pomalá. Proto se mezi pomalou hlavní paměť a procesor vkládá menší, ale rychlá vyrovnávací (cache) paměť SRAM. Rychlost
Více35POS 2007. Počítačové systémy. 2 Úvod, historie, architektura počítače, přenos informace v počítači
35POS 2007 Počítačové systémy 2 Úvod, historie, architektura počítače, přenos informace v počítači 1 Úvod Počítač - stroj na zpracování informací. ze vstupních dat - podle programu - výstupní data Dělení
VíceRozhraní SCSI. Rozhraní SCSI. Architektura SCSI
1 Architektura SCSI 2 ParalelnírozhraníSCSI Sběrnice typu multimaster. Max. 8 resp. 16 zařízení. Různé elektrické provedení SE (Single Ended) HVD (High Voltage Differential) LVD (Low Voltage Differential)
VíceMATURITNÍ OTÁZKY ELEKTROTECHNIKA - POČÍTAČOVÉ SYSTÉMY 2003/2004 TECHNICKÉ VYBAVENÍ POČÍTAČŮ
MATURITNÍ OTÁZKY ELEKTROTECHNIKA - POČÍTAČOVÉ SYSTÉMY 2003/2004 TECHNICKÉ VYBAVENÍ POČÍTAČŮ 1) INFORMACE VE VÝPOČETNÍ TECHNICE 3 2) POČÍTAČOVÉ ARCHITEKTURY, POČÍTAČ JAKO ČÍSLICOVÝ STROJ 3 3) SIGNÁLY 3
VícePřidělování paměti II Mgr. Josef Horálek
Přidělování paměti II Mgr. Josef Horálek Techniky přidělování paměti = Přidělování jediné souvislé oblasti paměti = Přidělování paměti po sekcích = Dynamické přemisťování sekcí = Stránkování = Stránkování
VícePřednáška. Vstup/Výstup. Katedra počítačových systémů FIT, České vysoké učení technické v Praze Jan Trdlička, 2012
Přednáška Vstup/Výstup. Katedra počítačových systémů FIT, České vysoké učení technické v Praze Jan Trdlička, 2012 Příprava studijního programu Informatika je podporována projektem financovaným z Evropského
VícePřerušovací systém s prioritním řetězem
Přerušovací systém s prioritním řetězem Doplňující text pro přednášky z POT Úvod Přerušovací systém mikropočítače může být koncipován několika způsoby. Jednou z možností je přerušovací systém s prioritním
VíceTémata profilové maturitní zkoušky
Obor vzdělání: 18-20-M/01 informační technologie Předmět: programování 1. Příkazy jazyka C# 2. Datové konstrukce 3. Objektově orientované programování 4. Tvorba vlastních funkcí Obor vzdělání: 18-20-M/01
VíceZákladní pojmy. Program: Algoritmus zapsaný v programovacím jazyce, který řeší nějaký konkrétní úkol. Jedná se o posloupnost instrukcí.
Základní pojmy IT, číselné soustavy, logické funkce Základní pojmy Počítač: Stroj na zpracování informací Informace: 1. data, která se strojově zpracovávají 2. vše co nám nebo něčemu podává (popř. předává)
VícePřednášející: Zdeněk Kotásek. Ústav počítačových systémů, místnost č. 25
PERIFERNÍ ZAŘÍZENÍ Přednášející: Zdeněk Kotásek Ústav počítačových systémů, místnost č. 25 1 Periferní operace základní principy Na periferní operaci se podílejí: počítač systémová sběrnice adaptér V/V
VícePřednáška. Správa paměti II. Katedra počítačových systémů FIT, České vysoké učení technické v Praze Jan Trdlička, 2012
Přednáška Správa paměti II. Katedra počítačových systémů FIT, České vysoké učení technické v Praze Jan Trdlička, 2012 Příprava studijního programu Informatika je podporována projektem financovaným z Evropského
VíceRegistrový model HDD
Registrový model HDD Charakteristika Pevný disk IDE v sestavě personálního počítače sestává z disku a jeho řadiče tyto dvě komponenty tvoří jeden mechanický celek. Procesor komunikuje s řadičem přes registry
VíceProfilová část maturitní zkoušky 2015/2016
Střední průmyslová škola, Přerov, Havlíčkova 2 751 52 Přerov Profilová část maturitní zkoušky 2015/2016 TEMATICKÉ OKRUHY A HODNOTÍCÍ KRITÉRIA Studijní obor: 26-41-M/01 Elektrotechnika Zaměření: technika
VíceMSP 430F1611. Jiří Kašpar. Charakteristika
MSP 430F1611 Charakteristika Mikroprocesor MSP430F1611 je 16 bitový, RISC struktura s von-neumannovou architekturou. Na mikroprocesor má neuvěřitelně velkou RAM paměť 10KB, 48KB + 256B FLASH paměť. Takže
VícePřerušovací systém 12.přednáška
Přerušovací systém 12.přednáška Přerušovací systém Pomocí přerušení procesor reaguje na asynchronní události. Přerušení znamená přechod na vykonávání obsluhy přerušení (součást OS). Po vykonání ošetření
VíceZáklady informatiky. 2. Přednáška HW. Lenka Carr Motyčková. February 22, 2011 Základy informatiky 2
Základy informatiky 2. Přednáška HW Lenka Carr Motyčková February 22, 2011 Základy informatiky 1 February 22, 2011 Základy informatiky 2 February 22, 2011 Základy informatiky 3 February 22, 2011 Základy
VícePaměti počítače ROM, RAM
Paměti počítače ROM, RAM Paměť je zařízení, které slouží k ukládání programů a dat, s nimiž počítač pracuje. Paměti počítače lze rozdělit do tří základních skupin: registry paměťová místa na čipu procesoru
VíceOPS Paralelní systémy, seznam pojmů, klasifikace
Moorův zákon (polovina 60. let) : Výpočetní výkon a počet tranzistorů na jeden CPU chip integrovaného obvodu mikroprocesoru se každý jeden až dva roky zdvojnásobí; cena se zmenší na polovinu. Paralelismus
VícePozice sběrnice v počítači
SBĚRNICE - souhrn Pozice sběrnice v počítači Systémová sběrnice nebo vstup/výstupní sběrnice. Systémová sběrnice komunikace mezi procesorem a ostatními komponentami počítače Operace: zápis/čtení do/z registru,
VíceCílem kapitoly je seznámit studenta s pamětmi. Jejich minulostí, současností a hlavnímu parametry.
Paměti Cílem kapitoly je seznámit studenta s pamětmi. Jejich minulostí, současností a hlavnímu parametry. Klíčové pojmy: paměť, RAM, rozdělení pamětí, ROM, vnitřní paměť, vnější paměť. Úvod Operační paměť
VíceKomunikační protokol MODBUS RTU v displejích TDS
Komunikační protokol MODBUS RTU v displejích TDS Kompletní popis protokolu 13. prosince 2018 w w w. p a p o u c h. c o m MODBUS RTU v TDS M O DBUS RTU v TDS Katalogový list Vytvořen: 6.4.2009 Poslední
VíceSystémová sběrnice, souvislost architektury počítače a systémové
Systémová sběrnice, souvislost architektury počítače a systémové sběrnice, principy činnosti Některé aspekty V/V sběrnic Cíl přednášky: Ukázat, jak se vyvíjely architektury počítačů v souvislosti s architekturami
VíceZákladní pojmy informačních technologií
Základní pojmy informačních technologií Informační technologie (IT): technologie sloužící k práci s daty a informacemi počítače, programy, počítač. sítě Hardware (HW): jednoduše to, na co si můžeme sáhnout.
VícePopis programu EnicomD
Popis programu EnicomD Pomocí programu ENICOM D lze konfigurovat výstup RS 232 přijímačů Rx1 DIN/DATA a Rx1 DATA (přidělovat textové řetězce k jednotlivým vysílačům resp. tlačítkům a nastavovat parametry
VícePaměti Josef Horálek
Paměti Josef Horálek Paměť = Paměť je pro počítač životní nutností = mikroprocesor z ní čte programy, kterými je řízen a také do ní ukládá výsledky své práce = Paměti v zásadě můžeme rozdělit na: = Primární
VíceProfilová část maturitní zkoušky 2017/2018
Střední průmyslová škola, Přerov, Havlíčkova 2 751 52 Přerov Profilová část maturitní zkoušky 2017/2018 TEMATICKÉ OKRUHY A HODNOTÍCÍ KRITÉRIA Studijní obor: 78-42-M/01 Technické lyceum Předmět: TECHNIKA
VícePřenos signálů, výstupy snímačů
Přenos signálů, výstupy snímačů Topologie zařízení, typy průmyslových sběrnic, výstupní signály snímačů Přenosy signálů informací Topologie Dle rozmístění ŘS Distribuované řízení Většinou velká zařízení
VíceI. Dalšívnitřní paměti
BI-JPO (Jednotky počítače) I. Dalšívnitřní paměti c doc. Ing. Alois Pluháček, CSc. 2010 Katedra číslicového návrhu Fakulta informačních technologií České vysoké učení technické v Praze Evropský sociální
VícePár odpovědí jsem nenašla nikde, a tak jsem je logicky odvodila, a nebo jsem ponechala odpověď z pefky, proto je možné, že někde bude chyba.
Odpovědi jsem hledala v prezentacích a na http://www.nuc.elf.stuba.sk/lit/ldp/index.htm Pár odpovědí jsem nenašla nikde, a tak jsem je logicky odvodila, a nebo jsem ponechala odpověď z pefky, proto je
VíceProfilová část maturitní zkoušky 2013/2014
Střední průmyslová škola, Přerov, Havlíčkova 2 751 52 Přerov Profilová část maturitní zkoušky 2013/2014 TEMATICKÉ OKRUHY A HODNOTÍCÍ KRITÉRIA Studijní obor: 78-42-M/01 Technické lyceum Předmět: TECHNIKA
VíceVrstvy periferních rozhraní
Vrstvy periferních rozhraní Úvod Periferní zařízení jsou k počítačům připojována přes rozhraní (interface). Abstraktní model periferního rozhraní sestává z vrstev, jejich hranice nejsou však vždy jasné
VíceServer je v informatice obecné označení pro počítač, který poskytuje nějaké služby nebo počítačový program, který tyto služby realizuje.
Server je v informatice obecné označení pro počítač, který poskytuje nějaké služby nebo počítačový program, který tyto služby realizuje. Servery jsou buď umístěny volně nebo ve speciální místnosti, kterou
VíceKomunikační protokol MODBUS RTU v displejích TDS
Komunikační protokol MODBUS RTU v displejích TDS Kompletní popis protokolu 25. července 2012 w w w. p a p o u c h. c o m MODBUS RTU v TDS M O DBUS RTU v TDS Katalogový list Vytvořen: 6.4.2009 Poslední
VíceArchitektura počítačů
Architektura počítačů Studijní materiál pro předmět Architektury počítačů Ing. Petr Olivka katedra informatiky FEI VŠB-TU Ostrava email: petr.olivka@vsb.cz Ostrava, 2010 1 1 Architektura počítačů Pojem
VícePočítačová sestava paměti, operační paměť RAM
Pavel Dvořák Gymnázium Velké Meziříčí Počítačová sestava paměti, operační paměť RAM Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0948 Jazyk: čestina Datum vytvoření: 17. 10. 2012 Cílová skupina: studenti
VíceProcesor z pohledu programátora
Procesor z pohledu programátora Terminologie Procesor (CPU) = řadič + ALU. Mikroprocesor = procesor vyrobený monolitickou technologií na čipu. Mikropočítač = počítač postavený na bázi mikroprocesoru. Mikrokontrolér
VíceStruktura a architektura počítačů (BI-SAP) 11
Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Struktura a architektura počítačů (BI-SAP) 11 doc. Ing. Hana Kubátová, CSc. Katedra číslicového návrhu Fakulta informačních technologii
VíceProcesor. Procesor FPU ALU. Řadič mikrokód
Procesor Procesor Integrovaný obvod zajišťující funkce CPU Tvoří srdce a mozek celého počítače a do značné míry ovlivňuje výkon celého počítače (čím rychlejší procesor, tím rychlejší počítač) Provádí jednotlivé
VíceIntegrovaná střední škola, Sokolnice 496
Integrovaná střední škola, Sokolnice 496 Název projektu: Moderní škola Registrační číslo: CZ.1.07/1.5.00/34.0467 Název klíčové aktivity: III/2 - Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Kód výstupu:
VícePeriferní operace využívající přímý přístup do paměti
Periferní operace využívající přímý přístup do paměti Základní pojmy Programová obsluha periferní operace řízení této činnosti procesorem. Periferní operace využívající přerušení řízení řadičem přerušení,
VíceAGP - Accelerated Graphics Port
AGP - Accelerated Graphics Port Grafiku 3D a video bylo možné v jisté vývojové etapě techniky pracovních stanic provozovat pouze na kvalitních pracovních stanicích (cena 20 000 USD a více) - AGP představuje
VíceTECHNICKÝ POPIS MODULU GRAFIK =============================
listů: 8 list : 1 TECHNICKÝ POPIS MODULU GRAFIK ============================= zpracoval: Nevoral schválil: Cajthaml ZPA, k.p. Nový Bor, listopad 1985 4-151-00342-4 list: 1 list: 2 1. VŠEOBECNĚ Obvody realizované
VíceHardware. Ukládání dat, úložiště. Mgr. Jan Veverka Střední odborná škola sociální Evangelická akademie
Hardware Ukládání dat, úložiště Mgr. Jan Veverka Střední odborná škola sociální Evangelická akademie Způsob záznamu informace na PC data existují na PC zakódovaná do dvojkové soustavy = formou hodnot 0
VíceSPINEL. Komunikační protokol. Obecný popis. Verze 1.0
SPINEL Komunikační protokol Obecný popis Verze 1.0 OBSAH Obsah... 2 OBECNÝ POPIS PROTOKOLU SPINEL... 3 Obecný formát rámce pro ASCII kódování... 3 Obecný formát dat pro binární kódování... 3 Definované
VíceArchitektura počítače
Architektura počítače Výpočetní systém HIERARCHICKÁ STRUKTURA Úroveň aplikačních programů Úroveň obecných funkčních programů Úroveň vyšších programovacích jazyků a prostředí Úroveň základních programovacích
VíceKomunikace procesoru s okolím
Komunikace procesoru s okolím Obvody umožňující komunikaci procesoru s okolím, zahrnujeme do tzv. podpůrných obvodů, které jsou součástí čipové sady základní desky. Ke komunikaci s okolím procesor používá
VícePRT3 tiskový modulu manuál pro EVO ústředny
PRT3 tiskový modulu manuál pro EVO ústředny Popření odpovědnosti: Firma neodpovídá za jakékoliv škody týkající se majetku či osob, vzniklé v souvislosti se správným nebo nesprávným použitím produktu. I
VíceSemestrální práce z předmětu Speciální číslicové systémy X31SCS
Semestrální práce z předmětu Speciální číslicové systémy X31SCS Katedra obvodů DSP16411 ZPRACOVAL: Roman Holubec Školní rok: 2006/2007 Úvod DSP16411 patří do rodiny DSP16411 rozšiřuje DSP16410 o vyšší
VíceDělení pamětí Volatilní paměti Nevolatilní paměti. Miroslav Flídr Počítačové systémy LS /11- Západočeská univerzita v Plzni
ělení pamětí Volatilní paměti Nevolatilní paměti Počítačové systémy Vnitřní paměti Miroslav Flídr Počítačové systémy LS 2006-1/11- Západočeská univerzita v Plzni ělení pamětí Volatilní paměti Nevolatilní
VíceUživatelský manuál. KNX232e / KNX232e1k
Uživatelský manuál verze dokumentu 1.2 (pro firmware od verze 2.1) KNX232e / KNX232e1k KNX232e slouží pro ovládání a vyčítání stavů ze sběrnice KNX sériová linka s ASCII protokolem signalizace komunikace
VícePřevodník sériového rozhraní RS-485 na mnohavidové optické vlákno ELO E171 Uživatelský manuál
Převodník sériového rozhraní RS-485 na mnohavidové optické vlákno ELO E171 Uživatelský manuál 1.0 Úvod...3 1.1 Použití převodníku...3 2.0 Principy činnosti...3 3.0 Instalace...3 3.1 Připojení rozhraní
Více1 Osobní počítač Obecně o počítačích Technické a programové vybavení... 4
1 Osobní počítač... 2 1.1 Architektura IBM PC... 2 2 Obecně o počítačích... 3 2.1 Co jsou počítače dnes... 3 3 Technické a programové vybavení... 4 3.1 Hardware... 4 3.1.1 Procesor... 4 3.1.2 Sběrnice...
VícePřidělování zdrojů (prostředků)
Přidělování zdrojů (prostředků) Proces potřebuje zdroje (prostředky) hardware (I/O zařízení, paměť) software (data, programy) Klasifikace zdrojů (z hlediska multitaskingového režimu) Násobně použitelné
VíceZákladní deska (1) Označována také jako mainboard, motherboard. Deska plošného spoje tvořící základ celého počítače Zpravidla obsahuje:
Základní deska (1) Označována také jako mainboard, motherboard Deska plošného spoje tvořící základ celého počítače Zpravidla obsahuje: procesor (mikroprocesor) patici pro numerický koprocesor (resp. osazený
VíceBASPELIN CPM. Popis komunikačního protokolu verze EQ22 CPM EQ22 KOMPR
BASPELIN CPM Popis komunikačního protokolu verze EQ22 CPM EQ22 KOMPR říjen 2007 EQ22 CPM Obsah 1. Přehled příkazů 2 2. Popis příkazů 3 3. Časování přenosu 8 4. Připojení regulátorů na vedení 10 1. Přehled
VícePrincipy činnosti sběrnic
Cíl přednášky: Ukázat, jak se vyvíjely architektury počítačů v souvislosti s architekturami sběrnic. Zařadit konkrétní typy sběrnic do vývojových etap výpočetních systémů. Ukázat, jak jsou tyto principy
VíceOperační systémy. Přednáška 7: Správa paměti I
Operační systémy Přednáška 7: Správa paměti I 1 Správa paměti (SP) Memory Management Unit (MMU) hardware umístěný na CPU čipu např. překládá logické adresy na fyzické adresy, Memory Manager software, který
VíceFirmware řídící jednotky stejnosměrného generátoru
Firmware řídící jednotky stejnosměrného generátoru Zdeněk KOLKA Projekt FR-TI1/184 - Výzkum a vývoj systému řízení a regulace pozemního letištního zdroje Popis Řídicí jednotka GCU 400SG je elektronické
VíceZobrazovací jednotky a monitory
Zobrazovací jednotky a monitory Zobrazovací jednotka - karta, která se zasunuje do jednoho z konektorů na sběrnici uvnitř počítače. Dva režimy činnosti: Textový režim - zobrazuje znaky uvedené v tabulce
VíceDUM č. 10 v sadě. 31. Inf-7 Technické vybavení počítačů
projekt GML Brno Docens DUM č. 10 v sadě 31. Inf-7 Technické vybavení počítačů Autor: Roman Hrdlička Datum: 04.12.2013 Ročník: 1A, 1B, 1C Anotace DUMu: jak fungují vnitřní paměti, typy ROM a RAM pamětí,
VícePřednášející: Zdeněk Kotásek. Ústav počítačových systémů, místnost č. L322
PERIFERNÍ ZAŘÍZENÍ Přednášející: Zdeněk Kotásek Ústav počítačových systémů, místnost č. L322 1 Charakteristika předmětu Předmět zaměřený na principy řízení periferních operací, sběrnice systémové, sběrnice
Více