Perpunimi i te dhenave

● Arkitektura e Kompjuterit

● Gjuha Makine

● Ekzekutimi i Programeve

● Instruksionet Aritmetike/Logjike

● Komunikimi me Pajisjet I/O (Periferike/Hyrese-Dalese)

● Forma te Avancuara Arkitekturash Kompjuteri

Arkitektura e Kompjuterit● CPU – Njesia Qendrore e Perpunimit, microprocessor

ne desktop-et e sotem

- ALU - njesia aritmetike/logjike

- CU - njesia e kontrollit

- RU - njesia e regjistrave

● Memorja Cache

Mbledhja e dy numrave ne memorje● Hapi 1: merr numrin e pare nga memorja dhe ruaje ne

nje regjister

● Hapi 2: merr numrin e dyte nga memorja dhe ruaje ne nje regjister tjeter

● Hapi 3: aktivizo qarkun e leximit (ALU) qe merr si hyrje (input) dy regjistrat ky jane ruajtur numrat dhe si dalje (output) regjistrin qe to ruaje rezultatin

● Hapi 4: ruaj resultatin ne memorje

● Hapi 5: ndalo

Koncepti i programit te ruajtur (stored-program)

● Kompjuterat e pare ishin jo fleksibel

- programi kodohej brenda CPU-se

- the dhenat dhe programet shikoheshin si entitete te ndryshme

● Me pas u zhvillua koncepti i programit te ruajtur

- programi kodohet (si sekuence bitesh) dhe ruhet ne memorjen kryesore

Gjuha Makine● CPU-ja njeh instruksione te koduar si sekuence bit-esh

● Kjo bashkesi instruksionesh quhet gjuhe makine

● Nje instruksion i shprehur ne kete gjuhe quhet: instruksion makine

● Dy tipe arkitekturash CPU

- bashkesi instruksionesh te reduktuara (RISC)

- PowerPC (IBM,Apple...),ARM

- bashkesi instruksionesh komplekse (CISC)

- Intel,AMD – arkitektura (bashkesia e instruksioneve) x86

Gjuha Makine● Instruksionet makine ndahen ne tre grupe

- instruksione te transferimit te te dhenave

- kryejne transferimin e te dhenave nga nje vendodhje ne nje tjeter:

- lexim nga memorja:LOAD, shkrim ne memorje STORE

- instruksionet I/O

- instruksione aritmetike/logjike

- i kerkojne njesise se kontrollit te komandoje ALU per te kryer nje veprim aritmetik/logjik

- veprime aritmetike +,-,veprime logjike, AND,OR etj,

- veprime zhvendosje ne regjister SHIFT, ROTATE,etj

- instruksione te kontrollit (JUMP - te kushtezuar ose jo)

- percaktojne rrjedhen e ekzekutimit te nje programi

Nje shembull Gjuhe Makine

Paraqitja e nje Instruksioni Makine

● Op-code: Specifikon veprimin qe do te kryhet

● Operand: Jep me shume detaje mbi veprimin

– Interpretimi i operandit varet nga op-code-i

Interpretimi i Instruksionit (STORE) 0011010110100111 ---> 35A7

Version ne gjuhe makine i programit

Ekzekutimi i Programit● Kontrollohet me ane te dy regjistrave special

– Numeruesi i programit (Program counter) :

- mban adresen e instruksionit tjeter

– Regjistri i instruksionit:

- mban instruksionin qe po ekzekutohet

● Cikli makine:

– Marrje (Fetch)

– Deshifrim (Decode)

– Ekzekutim (Execute)

Cikli Makine

Dekodimi i Instruksionit JUMP, B258

Shembull Ekzekutimi i nje Programi

Ekzekutimi i Hapit te Marrjes (fetch)

Ekzekutimi i Hapit te Marrjes (fetch) ….vazhdimi

Instruksionet Aritmetike/Logjike

● Instr. logjike: AND, OR, XOR

– maskim

● Instr. e rrotullimit dhe rreshqitjes:

- rreshqitje rrethore, rreshqitje logjike, rreshqitje aritmetike

● Instr. aritmetike: mbledhje, zbritje, shumezim, pjesetim

- veprimet konkrete varen nga lloji i kodifikimit, psh me komplement te dyshit apo me presje te levizshme

Rreshqitje rrethore e 65 nje bit djathtas

Komunikimi me Pajisjet Hyrese-Dalese,I/O

● Kontrolluesi (Controller): nje qark elektronik i ndermjetem qe merret me komunikimin ndermjet kompjuterit dhe pajisjes periferike

– Kontrollues te specializuar per cdo lloj pajisje

– Kontrollues te pergjithshem (USB dhe FireWire)

● Porte : pika ku lidhet pajisja me kompjuterin

● Memory-mapped I/O: CPU-ja komunikon me pajisjet periferike si te ishin qeliza memorje

Kontrollues te lidhur me bus-in e kompjuterit

Paraqitje Konceptuale e Teknikes Memory-mapped I/O

Komunikimi me Pajisjet Hyrese-Dalese,I/O

● Kapje direkte e memorjes (DMA): Memorja kryesore kapet direkt nga kontrolluesi nepermjet bus-it

● “Von Neumann Bottleneck”: Shpejtesi pamjaftuesheme e bus-it mund te pengoje arritjen e performances se larte

● “Handshaking”: Procesi i koordinimit te transferimit te te dhenave ndermjet komponenteve te kompjuterit

Komunikimi me Pajisjet Hyrese-Dalese,I/O

● Komunikim paralel: disa linja transferojne bit-et njekohesisht

p.sh: bus-i i brendeshem i kompjuterit

● Komunikim serial: bit-et transferohen njeri pas tjetrit ne nje linje te vetme

- USB,FireWire (komunikim i afert)

- Ethernet (komunikim relativisht i larget)

- linja telefonike, modem,DSL

Shpejtesia e komunikimit

● Njesite matese

– Bps: Bits per sekond

– Kbps: Kilo-bps (1,000 bps)

– Mbps: Mega-bps (1,000,000 bps)

– Gbps: Giga-bps (1,000,000,000 bps)

– KBps: Kilo-Byte ps 8Kbps=1KBps, 1KB/sec

● Bandwidth: Shpejtesia maksimale qe ofron kanali i komunikimit

Forma te Avancuara Arkitekturash Kompjuteri

● Teknologji per te rritur performancen, throughput-in:

– Pipelining: mbivendos hapat e ciklit makine

– Procesim paralel: perdorimi i shume procesoreve njekohesisht

- SISD: nuk ka procesim paralel

- MIMD: programe te ndryshme, te dhena ndryshme

- SIMD: njejti program, te dhena te ndryshme