1. vježba
DESCRIPTION
mhfjTRANSCRIPT
![Page 1: 1. vježba](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050805/55725c22497959da6be8a4ef/html5/thumbnails/1.jpg)
FAKULTET STROJARSTVA I RAČUNARSTVA
SVEUČILIŠTE U MOSTARU
Asistent: Ana Knezović, mag.rač.
Nastavnik: Prof.dr.sc. Sven Gotovac
Arhitektura i organizacija digitalnog računala
![Page 2: 1. vježba](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050805/55725c22497959da6be8a4ef/html5/thumbnails/2.jpg)
Arhitektura računala
• Arhitektura računala je znanost (vještina?) oblikovanja računala radi ostvarivanja korisnikova zahtjeva.
To se postiže primjenom niza tehnika, postupaka i zahvata u svim hijerarhijskim razinama računala.
• Kao rezultat primjene postupaka, tehnika i zahvata u različitim
hijerarhijskim razinama, u skladu s modelom računala, nastao je širok spektar različitih računala koja se razlikuju po svojoj organizaciji i povezanosti sklopovskih komponenata, organizaciji programske opreme i namjeni – jednom riječju razlikuju se u arhitekturi.
![Page 3: 1. vježba](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050805/55725c22497959da6be8a4ef/html5/thumbnails/3.jpg)
ENIAC http://ftp.arl.mil/ftp/historic-computers/jpeg/eniac1.jpg
![Page 4: 1. vježba](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050805/55725c22497959da6be8a4ef/html5/thumbnails/4.jpg)
Von Neumannov model računala
![Page 5: 1. vježba](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050805/55725c22497959da6be8a4ef/html5/thumbnails/5.jpg)
Von Neumannov model računala – osnovne značajke
• Instrukcije svedene na numerički kod – podaci i instrukcije pohranjuju se na jednak način u istoj jedinici – memoriji
• Računalo – stroj za računanje mora imati jedinicu za izvršavanje
osnovnih aritmetičkih operacija – aritmetičku jedinicu • Jedinica koja “razumije” i tumači instrukcije te upravlja slijedom
izvođenja operacija – upravljačka jedinica • Računalo mora imati mogućnost komunikacije s vanjskim
svijetom (korisnikom, procesom, drugim računalom); jedinica koja mu to omogućava – ulazno-izlazna jedinica
![Page 6: 1. vježba](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050805/55725c22497959da6be8a4ef/html5/thumbnails/6.jpg)
Funkcijski model von Neumannova računala
![Page 7: 1. vježba](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050805/55725c22497959da6be8a4ef/html5/thumbnails/7.jpg)
Hijerarhijski model arhitekture računala
![Page 8: 1. vježba](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050805/55725c22497959da6be8a4ef/html5/thumbnails/8.jpg)
Mooreov zakon
• Gordon Moore, suosnivač Intela • 1965. uočava trend – dupliranje broja tranzistora po kvadratnom inču
svakih godinu dana (4 godine nakon izuma); danas – svakih dvije godine
![Page 9: 1. vježba](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050805/55725c22497959da6be8a4ef/html5/thumbnails/9.jpg)
Porodice procesora
![Page 10: 1. vježba](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050805/55725c22497959da6be8a4ef/html5/thumbnails/10.jpg)
Sabirnice
![Page 11: 1. vježba](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050805/55725c22497959da6be8a4ef/html5/thumbnails/11.jpg)
Vrste sabirnica
• Dijelovi računala su povezani pomoću posebne skupine vodiča koji se nazivaju sabirnicama (engl. Bus)
• Sabirnice su redovito izvedene kao vodiči na površini tiskane pločice, a izvedene su i na priključnice (konektore) unutar računala kako bi se mogli priključiti dodatni sklopovi.
• S obzirom na vrstu informacija koje prenose postoje tri osnovne vrste sabirnica:
Sabirnica podataka (engl. Data Bus)
– je skup vodiča za prijenos električnih signala koji predočuju podatke.
– Broj tih vodiča redovito odgovara količini bita koju odjednom može obraditi CPU. Tako, npr. 32-bitna računala redovito imaju sabirnicu podataka koja se sastoji od 32 vodiča.
Adresna sabirnica (engl. Address Bus)
– je skup vodiča za prijenos električnih signala koji predočuju adrese, a njihov broj ovisi o građi računala (npr. 20 linija).
Nadzorno-upravljačka sabirnica (engl. Control Bus)
– je skup vodiča za prijenos električnih signala koji predočuju nadzorne i upravljačke signale, a njihov broj i funkcija pojedinog vodiča razlikuje se od računala do računala.
![Page 12: 1. vježba](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050805/55725c22497959da6be8a4ef/html5/thumbnails/12.jpg)
Vrste sabirnica
![Page 13: 1. vježba](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050805/55725c22497959da6be8a4ef/html5/thumbnails/13.jpg)
Vrste sabirnica
• Širina podatkovne sabirnice podataka (npr. 32 bita, 64 bita) utječe na količinu podataka koja se u jednom memorijskom ciklusu može prenijeti preko podatkovne sabirnice. Ukoliko je širina podatkovne sabirnice npr. 32-bita onda je u jednom
memorijskom ciklusu moguće preko podatkovne sabirnice prenijeti 32 bita podataka (4B).
Ukoliko je širina podatkovne sabirnice npr. 64-bita onda je u jednom memorijskom ciklusu moguće preko podatkovne sabirnice prenijeti 64 bita podataka (8B).
• Širina adresne sabirnice podataka (npr. 32 bita, 36 bita) utječe na veličinu izravno adresirljivog memorijskog prostora.
Ukoliko je širina adresne sabirnice npr. 32-bita onda je moguće izravno adresirati 232 memorijskih lokacija. Ukoliko je veličina jedne memorijske lokacije 8 bita (1B), onda možemo reći da je ukupna količina izravno adresirljivog memorijskog prostora 232 B, odnosno 4 GB.
Ukoliko je širina adresne sabirnice npr. 36-bita onda je moguće izravno adresirati 236 memorijskih lokacija. Ukoliko je veličina jedne memorijske lokacije 8 bita (1B), onda možemo reći da je ukupna količina izravno adresirljivog memorijskog prostora 236 B, odnosno 64 GB.
![Page 14: 1. vježba](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050805/55725c22497959da6be8a4ef/html5/thumbnails/14.jpg)
Ciklus izvođenja operacije (čitanje podataka iz memorije)
Procesor (CPU)
Upravljačka sabirnica
(upravljački signali)
Memorija U/I
uređaji
Registri
ALU
Upravljačka
jedinica
Adresna sabirnica
(adresa mem.lokacije)
Podatkovna sabirnica
(podatak iz memorije)
![Page 15: 1. vježba](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050805/55725c22497959da6be8a4ef/html5/thumbnails/15.jpg)
Ciklus izvođenja operacije (zapisivanje podataka u memoriju)
Procesor (CPU)
Upravljačka sabirnica
(upravljački signali)
Memorija U/I
uređaji
Registri
ALU
Upravljačka
jedinica
Adresna sabirnica
(adresa mem.lokacije)
Podatkovna sabirnica
(podatak u memoriju)
![Page 16: 1. vježba](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050805/55725c22497959da6be8a4ef/html5/thumbnails/16.jpg)
Glavni dijelovi procesora ...
![Page 17: 1. vježba](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050805/55725c22497959da6be8a4ef/html5/thumbnails/17.jpg)
Hijerarhijska organizacija memorije
– Prema konvencijama brza memorija se naziva primarna memorija,
diskovi se nazivaju sekundarna, a magnetske trake tercijarna memorija.
![Page 18: 1. vježba](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050805/55725c22497959da6be8a4ef/html5/thumbnails/18.jpg)
Pitanja?