Bazele tehnologiei informației

Functiile SIPAD:

- functia de intrare

- functia de memorare si regasire a datelor

- functia de prelucrare a datelor(fct aritm si logica)

- functia de comanda si control-singura in masura sa interpreteze instructiunile unui program memorat

- functia de iesire

SIPAD=unitate centrala+periferice

1.Unitatea centrala = procesor + memoria interna + placa de baza

1.1 Procesorul=set de circuite integrate intr-o pastila de siliciu.Un circuit este format din zeci de mil de tranzistori.Tranzistorul este un dispozitiv din material semiconductor care amplifica un semnal sau care deschide sau inchide un circuit. Acestia stochiaza sarcini electrice, lasand sa treaca sau nu, prin porti, curentul electric de foarte joasa tensiune.

Un procesor realizeaza 3 activitati fundamentale :

1 citeste din memorie datele de prelucrat

2 le manipuleaza si le proceseaza

3 le scrie in memorie

Procesorul = nucleul procesorului-alc din registrii, locatii de stocare temporara a informatiei din procesor (rol primordial in decodificarea instructiunilor programelor si in executarea acestora prin manipularea datelor) + memoria cache(rol de stocare temporara a datelor,micsornadu-se nr de accesari ale mem RAM)

1.1.1 Nucleul procesorului dispune de 2 unitati:

- Unitatea de comanda control(prelucreaza o singura categorie de inf si anume instructiunile programului care se afla in curs de executie)

CU- componente:

a) contor ordinal- furnizeaza si memoreaza adresa de memorie de unde se va extrage urmatoarea instructiune de executat, cu ajutorul

pointer-ului de instructiune-care lucreaza in stransa legatura cu registrii de stiva

b) Extractorul de instructiuni-identifica si extrage din memorie instructiunea ce tocmai afost localizata de catre pointerul de instructiune

c) Registrul de instructiuni- rol de a stoca instructiunea aflata in curs de executie care tocmai afost extrasa din memorie

d) Decodorul de functiuni –singurul circuit capabil sa recunoasca functia definita de instructiunea de executat

e) Ceasul intern(generatorul de tact)- circuit electronic care distribuie regulat impulsuri pentru sincronizarea diferitelor operatiuni elementare ce se efectueaza in timpul derularii unei instructiuni

- Unitatea aritm logica (prelucreaza informatia prin calcule matematice si functiile logice pe care le executa)

Componente

-dispozitive de lucru: prelucreaza datele sub forma op aritmetice si logice.Sunt dpdv material circuite care combina impulsurile electrice ce reprezinta informatia in f binara

-dispozitive de stocaj intermediar-circuite sub forma de registrii si memorii specializate de capacitate limitata,ce permit inregistrarea la fiecare op, a operanzilor si a rezult intermediare.

1.1.2 Parametrii de eval ai microprocesorului

1) viteza de lucru

a) frecventa ceasului intern si extern-intervalul in care un oscilator trimite impulsuri regulate pt sincronizarea op elementare care au loc la executarea unei instructiuni

-frecventa ceasului extern- viteza vehicularii informatiei binare in interiorul unitatii centrale

b) dimensiunea registrilor-cu cat dim registrilor este mai mare cu atat capacitatea de stocare in procesor creste,iar numar bitilor transferati intre microprocesor si mem int este mai mare

c) latimea de banda a magistralei procesorului si a magistralei de intrari/iesiri- cu cat banda magistralei este mai lata cu atat fluxul bitilor vehiculati este mai mare si capacit de adresare a mem creste.

d) tipul si capacitatea de calcul a coprocesorului matematic

e) existenta si marimea mem Cache – micsoreaza timpii de asteptare ai procesorului la prelucrarea din mem. int. a inf solicitate

f) nr de stagii al arhitecturii pipeline- tehnica utilizata de proces avansate la care se executa urmatoarea instructiune,inainte ca prima sa fie incheiata

g) tehnologia de miniaturizare a tranzistorilor

h) sist de operare cu care lucreaza un microprocesor

2) capacitatea de memorie adresabila –cantit maxima de mem care poate fi accesata de un microprocesor este numita mem maxim adresabila si depinde de latimea de banda a magistralei de adrese

3) setul de instructiuni pe care il poate executa- cu cat setul de instructiuni al procesorului este mai bogat cu atat spectrul de prelucrari executate de proces este mai larg.Cu cat nr de instructiuni procesor este mai mare cu atat viteza de executie ar trebui sa fie mai mare

4) articularea configuratiei intr-o arhitectura multiprocesor

-arh pot fi simetrice atunci cand mai multe procesoare partajeaza aceeasi mem int. si asimetrice atunci cand fiecare procesor adreseaza o mem proprie.

1.2 Memoria interna-stocheaza primar informatiile in forma binara cu care lucreaza procesorul.

-Componenta principala a unitatii centrale capabila sa inregistreze inf, iar apoi sa le transmita prin canale de comunicatie,sub forma de impulsuri electrice catre procesor.

1.2.1 Memoria ROM- stocheaza inf imprimate o data pt totdeauna,nu poate fi stearsa si nici actualizata.Procesorul poate citi si executa programele imprimate pe cipul ROM insa nu poate sa scrie date si instructiuni pe acest cip.

Memoria ROM contine in mare parte BIOS-ul

Memorii ROM:

1) PROM este o mem numai pt citire ce se poate reprograma o singura data.Este fabricata ca mem nescrisa,pe cand ROM este programata in timpul procesului de fabricatie.