1 Uvod - Struktura racunara - University of Belgrade...Инструкције • OC – поље...

22
Структура рачунара Структура рачунара

Transcript of 1 Uvod - Struktura racunara - University of Belgrade...Инструкције • OC – поље...

Page 1: 1 Uvod - Struktura racunara - University of Belgrade...Инструкције • OC – поље кода операције (operati оn c оdе), • SRC1 и SRC2 – поља два

Структура рачунараСтруктура рачунара

Page 2: 1 Uvod - Struktura racunara - University of Belgrade...Инструкције • OC – поље кода операције (operati оn c оdе), • SRC1 и SRC2 – поља два

СадржајСадржај

• Процесор

• Меморија

• Магистрала

• Улазно/излазни уређаји• Кеш меморија

2/22

Page 3: 1 Uvod - Struktura racunara - University of Belgrade...Инструкције • OC – поље кода операције (operati оn c оdе), • SRC1 и SRC2 – поља два

Структура рачунараСтруктура рачунара

• Рачунари су електронски уређаји у којима се решавање одређених проблема реализује извршавањем одређеног скупа аритметичких, логичких и померачких операција.

3/22

Page 4: 1 Uvod - Struktura racunara - University of Belgrade...Инструкције • OC – поље кода операције (operati оn c оdе), • SRC1 и SRC2 – поља два

Једноставна организацијаЈедноставна организација

Процесор Меморија

Магистрала

4/22

Процесор Меморија

Page 5: 1 Uvod - Struktura racunara - University of Belgrade...Инструкције • OC – поље кода операције (operati оn c оdе), • SRC1 и SRC2 – поља два

ПроцесорПроцесор

• Операције које се у рачунару извршавају се представљају помоћу бинарних речи које се називају инструкције, команде или наредбе.

• Скуп операција које рачунар може да извршава је такав да било који проблем који треба да се решава у рачунару може да се разложи на

5/22

решава у рачунару може да се разложи на уређени низ инструкција рачунара који се назива програм.

• Подаци над којима се операције извршавају се, такође, представљају помоћу бинарних речи које се називају операнди.

Page 6: 1 Uvod - Struktura racunara - University of Belgrade...Инструкције • OC – поље кода операције (operati оn c оdе), • SRC1 и SRC2 – поља два

ПроцесорПроцесор

6/22

Patterson, Hennessy - Computer Organization and Design: The Hardware-Software Interface, 5Th edition.

Page 7: 1 Uvod - Struktura racunara - University of Belgrade...Инструкције • OC – поље кода операције (operati оn c оdе), • SRC1 и SRC2 – поља два

ИнструкцијеИнструкције

• OC – поље кода операције (operatiоn cоdе), • SRC1 и SRC2 – поља два изворишна (source) операнда

• DST – поље одредишног (destinaтиoн) операнда. • Поља SRC1, SRC2 и DST се називају и адресна поља инструкције.

7/22

поља инструкције.

OC

OC

OC

SRC/DST

SRC 2/DST

DSTSRC 2

SRC 1

SRC 1

OC

Page 8: 1 Uvod - Struktura racunara - University of Belgrade...Инструкције • OC – поље кода операције (operati оn c оdе), • SRC1 и SRC2 – поља два

МеморијаМеморија

• За складиштење бинарних речи користи се модул рачунара који се назива меморија.

• Чување програма и података• Организова на нивоу:

– Бита

– Бајтова = 8 бита

8/22

– Бајтова = 8 бита– Речи = (типично 4 бајта)

Page 9: 1 Uvod - Struktura racunara - University of Belgrade...Инструкције • OC – поље кода операције (operati оn c оdе), • SRC1 и SRC2 – поља два

МеморијаМеморија

9/22

Patterson, Hennessy - Computer Organization and Design: The Hardware-Software Interface, 5Th edition.

Page 10: 1 Uvod - Struktura racunara - University of Belgrade...Инструкције • OC – поље кода операције (operati оn c оdе), • SRC1 и SRC2 – поља два

Пр

оц

есо

рП

ро

це

со

р

Регистри

Интерфејс ка магистрали

10/22

ALU

Интерфејс ка магистралиУправљање

Page 11: 1 Uvod - Struktura racunara - University of Belgrade...Инструкције • OC – поље кода операције (operati оn c оdе), • SRC1 и SRC2 – поља два

ПроцесорПроцесор

MAR MBR

PC A B

adresnelinije

memorije

izlazne linijepodatakamemorije

ulazne linijepodatakamemorije

11/22

ALU1

42

43

C

123 123 123 123OC SRC1 SRC2 DST

1444442444443

Page 12: 1 Uvod - Struktura racunara - University of Belgrade...Инструкције • OC – поље кода операције (operati оn c оdе), • SRC1 и SRC2 – поља два

Једноставна организација 2Једноставна организација 2

Процесор Меморија

Магистрала

(иста?)

12/22

Процесор Меморија

Периферије

Page 13: 1 Uvod - Struktura racunara - University of Belgrade...Инструкције • OC – поље кода операције (operati оn c оdе), • SRC1 и SRC2 – поља два

Једноставна организација 2’Једноставна организација 2’

Процесор Меморија

13/22

Процесор Меморија

Периферије

Page 14: 1 Uvod - Struktura racunara - University of Belgrade...Инструкције • OC – поље кода операције (operati оn c оdе), • SRC1 и SRC2 – поља два

Структура улазно/излазног уређајаСтруктура улазно/излазног уређаја

Data

operacionajedinica

upravljačkajedinica

ulazno/izlazni uređaj

startu/i

magistrala

14/22

Control

Status

kontroler

periferija

intr

ready

u/i

... ...

podaciupravljački

signalistatusnisignali

Page 15: 1 Uvod - Struktura racunara - University of Belgrade...Инструкције • OC – поље кода операције (operati оn c оdе), • SRC1 и SRC2 – поља два

МагистралаМагистрала

HIT

stRD

DEKODERADRESA

UPRAVLJA^KAJEDINICA

stWR

m e m o r i j a

LOKA-CIJE

RD WR

15/22

ABUS

DBUS

RDBUSWRBUSFCBUS

MAR

procesor

UPRAVLJA^KAJEDINICA

MDR

...HIT

stWR

DEKODERADRESA

UPRAVLJA^KAJEDINICA

stRD

u/i ure| aj

REGI-STRI

WRRD

HIT

stWR

DEKODERADRESA

UPRAVLJA^KAJEDINICA

stRD

u/i ure| aj

REGI-STRI

WRRD

Page 16: 1 Uvod - Struktura racunara - University of Belgrade...Инструкције • OC – поље кода операције (operati оn c оdе), • SRC1 и SRC2 – поља два

Процесор са реакцијом на прекидПроцесор са реакцијом на прекид

MAR MBR

PC A B

adresnelinije

memorije

izlazne linijepodatakamemorije

ulazne linijepodatakamemorije

PC_RT

16/22

PC

ALU

142

43

C

123 123 123 123

OC SRC1 SRC2 DST

1444442444443

PC_PR

Page 17: 1 Uvod - Struktura racunara - University of Belgrade...Инструкције • OC – поље кода операције (operati оn c оdе), • SRC1 и SRC2 – поља два

Једноставна организација 3Једноставна организација 3

Процесор МеморијаКеш меморија

17/22

Процесор Меморија

Периферије

Кеш меморија

Page 18: 1 Uvod - Struktura racunara - University of Belgrade...Инструкције • OC – поље кода операције (operati оn c оdе), • SRC1 и SRC2 – поља два

Једноставна организација 3’Једноставна организација 3’

Јединица за извршавање

МеморијаКеш меморија

Процесор

18/22

извршавањеМеморија

Периферије

Кеш меморија

Page 19: 1 Uvod - Struktura racunara - University of Belgrade...Инструкције • OC – поље кода операције (operati оn c оdе), • SRC1 и SRC2 – поља два

Једноставна(?) организацијаЈедноставна(?) организација

L1Кеш меморија Меморија

Јединица за извршавање

L2Кеш меморија

Процесор

19/22

Периферије

извршавање

Page 20: 1 Uvod - Struktura racunara - University of Belgrade...Инструкције • OC – поље кода операције (operati оn c оdе), • SRC1 и SRC2 – поља два

Једноставна(?) организацијаЈедноставна(?) организација

МеморијаL2

Кеш меморија

Процесор

L1Кеш меморија

Јединица за извршавање

Језгро

...

20/22

L1Кеш меморија

Меморија

Периферије

Јединица за извршавање

Кеш меморија

Језгро

...

Page 21: 1 Uvod - Struktura racunara - University of Belgrade...Инструкције • OC – поље кода операције (operati оn c оdе), • SRC1 и SRC2 – поља два

Једноставна(?) организацијаЈедноставна(?) организација

МеморијаL3

Кеш меморија

Процесор

Језгро

L2Кеш меморија

L1Кеш меморија

Језгро

...

Јединица за извршавање

21/22

L2Кеш меморија

Периферије

L1Кеш меморија

Језгро

Јединица за извршавање

Page 22: 1 Uvod - Struktura racunara - University of Belgrade...Инструкције • OC – поље кода операције (operati оn c оdе), • SRC1 и SRC2 – поља два

Питања?Питања?

Електротехнички ФакултетУниверзитет у Београду