Datorarkitektur

Programmering IMarcus Weiderstål

Benämning?

”Dator, automatisk maskin för beräkning och symbolbehandling.

Benämningen avser nästan alltid en digital, elektronisk dator vars

operationer styrs av ett i dess minne lagrat program.”Ne.se/dator

En dator kan INTE:• Ta egna initiativ• Fantisera• Vara ironisk• Vända sig mot sin programmerare• Vara grinig

En dator kan:

Utföra givna instruktioner

Input

output

Primärminne - RAM

• Korttidsminne• Organiserat i adresser• Finns en uppsjö av olika standarder

Högnivåspråk, assembler och binärt

Högnivå:j = get_ch();result = 0while (j-- > 0)

result *= j

Assembler: MOVI 804, 1MOV 800, 1204LOOP: MUL 808, 808, 800SUBI 800, 1BGT 800, 0, LOOP

Binärt0001 0110 0010 1111 0000 1001 1110 0001 1110 0010 1100 0001 0001 0001 0001 1000 1111 0111 0001 10100001 0110 0010 1111 0000 1001 1110 0001 1110 0010 1100 0001 0001 0001 0001 1000 1111 0111 0001 10100001 0110 0010 1111 0000 1001 1110 0001 1110 0010 1100 0001 0001 0001 0001 1000 1111 0111 0001 10100001 0110 0010 1111 0000 1001 1110 0001 1110 0010 1100 0001 0001 0001 0001 1000 1111 0111 0001 10100001 0110 0010 1111 0000 1001 1110 0001 1110 0010

Assembler

ADD 4000, 2000, 2080

Operation ResultatplatsTermer

Operander(minnesadressr)

Processorn - CPU

• Datorns hjärna• Består av flera centrala enheter:

– Styrenhet (”control unit”)– Aritmetisk-logisk enhet, ALU– Innehåller numera oftast flera kärnor

Cacheminnet

• ”spökminne” ”osynligt minne”• Finns i processorn.

Exempel Chacheminnet

Arbetsminne

Cacheminne

CPU

Ett enkelt program

•Ett program är flera instruktioner som ligger i serie i minnet.•Programräknaren (PC) håller reda

på vilken instruktion som ska utföras.•Branch och Jump-instruktioner ändrar värdet på programräknaren.

Fetch / Execute-cykeln

Klockpuls

• Datorns dirigent• Avgör när varje steg i

Fetch/Executecykeln ska utföras.• Används som ett mått på • processorns prestanda.• Mäts i antal pulser per sekund.

(Hertz, Hz)

Exempel

Sammanfattning