Arhitectura Calculatoarelor

Curs
9.5/10 (4 voturi)
Domeniu: Calculatoare
Conține 1 fișier: doc
Pagini : 93 în total
Cuvinte : 23891
Mărime: 393.69KB (arhivat)
Cost: Gratis

Cuprins

Introducere 3

Evoluţia calculatoarelor 6

Unitatea centralã de prelucrare 12

Unitatea aritmeticã şi logicã 16

Unitatea de control 22

Organizarea memoriei 31

Metode de extindere a capacitãţii de memorie 33

Memorii asociative 35

Memorii cache 37

Microprocesorul 80386 39

Registre de uz general 39

Registre segment 40

Flaguri 40

Registre speciale 40

Tehnici de adresare 41

Adresare în mod real 42

Adresare în mod protejat 43

Multitasking şi protecţie 47

Modul virtual 51

Sistemul de intrare/ieşire 52

Comunicaţii prin magistralã 52

Metode de determinare ale prioritãţilor 55

Întreruperi 56

Transfer de date cu acces direct la memorie 58

Comunicaţii la distanţã 59

Reţele de calculatoare 64

Reţele locale 66

Tipuri caracteristice de reţele 69

Sistemul de operare în reţea 70

Arhitecturi speciale 72

Sisteme multiprocesor 72

Sisteme cu siguranţã ridicatã 73

Calculatoare vectoriale 75

Masive de procesoare 77

Bibliografie 81

Extras din document

1. Introducere

Încã din cele mai vechi timpuri, omul a fost nevoit sã efectueze calcule. Odatã cu creşterea complexitãţii calculelor, s-au pus în evidenţã douã deficienţe majore ale calculului manual:

- viteza de efectuare a calculelor, care este limitatã, astfel anumite probleme nu pot fi rezolvate într-un timp rezonabil;

- greşeala, care intervine iminent la calculele umane.

Putem compara pentru început procesul de calcul manual (a) şi cel al maşinii (b):

Fig. 1.1.

Hîrtia este folositã pentru stocarea informaţiei care poate fi algoritm, respectiv datã. Putem distinge clar cele douã funcţii ale creierului uman: cel de interpretare a informaţiei şi executarea diverselor funcţii, aceasta din urmã putînd fi preluatã de diferite echipamente ajutãtoare (abac, calculatoare mecanice, calculatoare de buzunar etc).

Elementele caracteristice ale calculatoarelor sînt similare cu cele din modelul uman. Unitatea de memorie stocheazã instrucţiuni şi date. Unitatea centralã de prelucrare conţine o unitate de control, care interpreteazã şi realizeazã secvenţierea instrucţiunilor, şi o unitate aritmeticã şi logicã, care executã secvenţe de instrucţiuni.

Diferenţa majorã dintre cele douã sisteme constã în reprezentarea informaţiei. Omul foloseşte un limbaj cu un numãr foarte mare de simboluri, şi reprezintã numerele (în mod uzual) în baza 10. Calculatoarele moderne, pornind de la natura fizicã a elementelor electronice, reprezintã informaţia în baza 2, şi reduce numãrul simbolurilor în mod esenţial. Comunicarea dintre maşinã şi om, conversia informaţiei din limbajul maşinã în limbajul uman este realizat de echipamentul de intrare-ieşire.

Pe baza acestor componente putem construi un model abstract.

Fig. 1.2.

Semnul este un element, obiect sau fenomen capabil de a reflecta însuşirile altor obiecte, sã ţinã locul acestora. Sintaxa precizeazã regulile de îmbinare ale semnelor pentru a forma mesaje. Semantica reprezintã ansamblul regulilor de reprezentare, de interpretare a cuvintelor unui limbaj. Sistemul interpretor îşi schimbã starea în funcţie de mesajul primit şi a stãrii curente. În sistemul interpretor putem distinge sistemul reprezentor, care reprezintã toate semnele şi mesajele primite; şi sistemul procesor, care realizeazã transformãrile în sistemul reprezentor.

Un model abstract de calcul reprezintã maşina Turing.

Fig. 1.3.

Sistemul reprezentor sau memoria calculatorului este o bandã magneticã fãrã capete, împãrţitã în unitãţi de dimensiune egalã, capabilã de a stoca un numãr finit de semne. Procesorul este un circuit secvenţial cu numãr finit de stãri. Instrucţiunile pe care le poate efectua şi care alcãtuiesc setul de instrucţiuni, sînt urmãtoarele:

- schimbã simbolul de pe bandã de la poziţia curentã;

- poziţionezã capul de citire cu o poziţie la dreapta;

- poziţionezã capul de citire cu o poziţie la stînga;

- opreşte sistemul.

Pentru a realiza un calcul cu aceastã maşinã, se înscriu datele într-un cod convenabil, şi se descompune algoritmul de calcul în funcţie de modul de reprezentare a datelor într-o secvenţã de instrucţiuni ale maşinii. Ultima instrucţiune este cea de oprire a maşinii, la care banda trebuie sã conţinã rezultatul calculului.

Exemplu : Adunarea a douã numere naturale cu maşina Turing.

Orice numãr natural n poate fi reprezentat cu un şir alcãtuit din n unitãţi. Numerele sînt separate de spaţii. Cele douã numere ce urmeazã a fi adunate sînt stocate unul dupã altul pe banda magneticã. Adunarea lor constã în înlocuirea spaţiului delimitator dintre ele cu o unitate, iar ultima unitate va fi înlocuitã de un spaţiu.

Din studiul acestui model abstract rezultã urmãtoarele limitãri ale sistemelor de calcul:

- maşina nu poate stoca rãspunsul la toate problemele posibile, are un numãr finit de stãri;

- spaţiul de stocare al datelor este finit;

- timpul de execuţie trebuie sã fie finit.

Preview document

Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 1
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 2
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 3
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 4
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 5
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 6
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 7
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 8
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 9
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 10
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 11
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 12
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 13
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 14
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 15
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 16
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 17
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 18
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 19
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 20
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 21
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 22
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 23
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 24
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 25
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 26
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 27
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 28
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 29
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 30
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 31
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 32
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 33
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 34
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 35
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 36
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 37
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 38
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 39
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 40
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 41
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 42
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 43
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 44
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 45
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 46
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 47
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 48
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 49
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 50
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 51
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 52
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 53
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 54
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 55
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 56
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 57
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 58
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 59
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 60
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 61
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 62
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 63
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 64
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 65
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 66
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 67
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 68
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 69
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 70
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 71
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 72
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 73
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 74
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 75
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 76
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 77
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 78
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 79
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 80
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 81
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 82
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 83
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 84
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 85
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 86
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 87
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 88
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 89
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 90
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 91
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 92
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 93
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 94
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 95
Arhitectura Calculatoarelor - Pagina 96

Conținut arhivă zip

  • Arhitectura Calculatoarelor.doc

Alții au mai descărcat și

Placa de Baza

Placa de baza 1. Istoria si arhitectura placilor de baza Lucrarea are un caracter general, de introducere in arhitectura sistemului de calcul cel...

Arhitectura Calculatoarelor

I. Arhitectura calculatoarelor 1. Scurt istoric Momentul iniţial al istoriei calculatoarelor este, de obicei legat de numele matematicianului...

Arhitectura unui Calculator

Memoriu justificativ Sistemul birotic este un concept informatic ce cuprinde un ansamblu interconectat de echipamente si de programe, de mijloace...

Proiect Unitatea Aritmetico-Logica

Unitatea aritmetico-logica (UAL sau ALU) Cel care a propus conceptul de unitate aritmetico logic (ALU) este matematicianul John Von Neumann...

Procesoare Multi-Core

PROCESORUL Procesorul este una dintre cele mai importante componente a unui calculator, fiind cel care stabileşte cine, ce şi când sa facă....

Unitatea Centrala de Prelucrare - Tipuri de Procesoare

ARGUMENT Tehnica de calcul este un domeniu al civilizaţiei şi mai ales al economiei moderne. Datorită tehnologiei avansate se poate comunica de la...

Retele de Calculatoare

1.Retele de calculatoare 1.1.Introducerea O data cu extinderea domeniilor de aplicare a calculatoarelor, a crescut si numarul utilizatorilor ce...

Routere Wireless - Instalare - Configurare - Securizare

1. Instalare, configurare, securizare retea wireless - router Linksys WRT54G Instalarea fizică a routerului wireless: Se introduce...

Ai nevoie de altceva?