Luento 12: Kontrollin toteutus Ch [Sta06] Mikro-operaatiot Ohjaussignaalit Langoitettu ohjaus Mikro-ohjelmoitu ohjaus

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Koko: px
Aloita esitys sivulta:

Download "Luento 12: Kontrollin toteutus Ch [Sta06] Mikro-operaatiot Ohjaussignaalit Langoitettu ohjaus Mikro-ohjelmoitu ohjaus"

Transkriptio

1 Tietokoneen rakenne Luento 12 Ohjausyksikkö Ch [Sta06] Mikro-operaatiot Ohjaussignaalit Langoitettu ohjaus Mikro-ohjelmoitu ohjaus Luento 12-1 Mitä ohjaus/kontrolli tarkoittaa? Arkkitehtuuri määrää CPU:n ulkoisen, ohjelmoijalle (myös KJ) näkyvän toiminnan u Millainen käskykanta käytössä, mitä käskyt tekevät? u Mikä operaatio, missä operandit? u Miten keskeytykset hoidellaan? Functional requirements for CPU 1. Operations 2. Addressing modes 3. Registers 4. I/O module interface 5. Memory module interface 6. Interrupt processing structure Ohjausyksikkö CU määrää kuinka käskyssä kuvatut asiat saadaan tehdyiksi laitteistossa (CPU, MEM, väylät, I/O) u Selvittää miten piirien täytyy toimia tietyllä hetkellä u Valitsee millaisia ohjaussignaaleja pitää antaa: mille piireille, milloin, missä järjestyksessä, u Fyysiset johtimet välittävät ohjaussignaalit piireille täsmällisesti kellopulssin ajoittamina Luento 12-2 Tietokoneen rakenne / 2007 / Liisa Marttinen 1

2 Ohjaussignaalit read write add (Sta06 Fig 16.4) Ohjaus = kontrolloidaan data siirtämistä paikasta toiseen u CPU:n sisällä: REG REG, ALU REG, ALU-operaatiot u CPU MEM (I/O-ohjain): osoite, data, ohjaus Ajoitus, järjestys Luento 12-3 Mikro-operaatiot Yksinkertaisia ohjaussignaaleja, jotka aiheuttavat yhden pienen toiminnon (operaation) u Esim. bitit siirtyvät rekisteristä r1 väylää pitkin edelleen ALU:un Kellosyklin kesto pisimmän operaation perusteella Kunkin syklin aikana useita mikro-operaatioita u Osa voidaan suorittaa samanaikaisesti, jos tapahtuvat eri osissa piirejä u Vältettävä resurssikonfliktit WaR tai RaW, ALU, väylä u Osa suoritettava peräkkäin tietyssä järjestyksessä, semantiikan säilyttävä t1: MAR PC t2: MBR MEM[MAR] PC PC + 1 t3: IR (ΜΒΡ) Toteutus siten, että ei tarvita ALUa Luento 12-4 Tietokoneen rakenne / 2007 / Liisa Marttinen 2

3 Käskysykli (Sta06 Fig 16.1) Kun mikro-operaatiot kohdistuvat laitteiston eri piireihin, laitteisto voi suorittaa useita samanaikaisesti Ks. luvun 12 käskysykliesimerkit (seur. kalvot) Luento 12-5 Käskyn noutosykli Esim: t1: MAR PC t2: MARMMU(MAR) Control Bus Reserve wait? t3: Control BusRead PCPC + 1 t4: MBRMEM[MAR] Control Bus Release t5: IR MBR (Sta06 Fig 12.6) Onko suoritusjärjestyksellä merkitystä? Mitä voi suorittaa rinnakkain? Mitä samaan sykliin, mitkä tarvitsevat oman syklin? Luento 12-6 Tietokoneen rakenne / 2007 / Liisa Marttinen 3

4 Käskysykli Operandien noutosyklit u Rekistereistä tai muistista u Osoitelaskenta Suoritussyklit u Suoritus tavallisesti ALUssa u Operandit sisäänmenoihin, ja ohjaus operaatiosta u Tulos ALU:n ulostulosta rekisteriin/muistiin u flagsstatus Keskeytyssyklit u ks. luvun 12 esimerkit: Pentium, PowerPC u Mitkä samaan mikrokäskyyn? u Mitkä samaan aikaan/peräkkäin? ADD r1,r2,r3: t1: ALUin1 r2 t2: ALUin2 r3 ALUoper IR.oper t3: r1 ALUout flags xxx ISZ X, Increment and Skip if zero: t1: MAR IR.address t2: MBR MEM[MAR] t3: MBR MBR+1 t4: MEM[MAR] MBR if (MBR=0) then PC PC +1 ehdollisuuskin onnistuu Luento 12-7 Käskysykli tila-automaattina ICC: Instruction Cycle Code register suorituksen tila 01 (Sta06 Fig 16.3) Luento 12-8 Tietokoneen rakenne / 2007 / Liisa Marttinen 4

5 Käskysykli kontrolli tila-automaattina CU:n toiminnan voi esittää tila-automaattina u Tila: missä käskysyklin vaiheessa CPU menossa u Alitila: riippuu ajoituksesta, muodostuu ryhmästä mikro-operaatioita, jotka voi suorittaa yhdellä syklillä Alitilan tuottamat uudet ohjaukset riippuvat u Tilasta itsestään u IR-rekisterin kentistä (operaatio, osoittaminen) u Edellisistä tuloksista (flags) = Execution Uusi tila edellisen tilan ja lipukkeiden perusteella u Myös CPU:n ulkopuoliset keskeytykset vaikuttavat tilaan = Sequencing IR sequencing Kontrollin tilakone tila Lipukkeet keskeytykset Muistiväylä kontrollisignaalit execution flags CPU toteutuspiirit Luento 12-9 Ohjaussignaalien tuottaminen Mikro-operaatio aktivoitava useita ohjaussignaaleja Esim: Yhden akkurekisterin arkkitehtuuri (Sta06 Fig 16.5) Luento Tietokoneen rakenne / 2007 / Liisa Marttinen 5

6 Ohjaussignaalien tuottaminen?? Sta06 Fig 16.5?? (Sta06 Table 16.1) Luento Yleinen organisointi Kuvan 16.5 organisaatio monimutkainen toteutettavaksi Komponentit tavallisesti yhteisen väylän varteen ALU:lle apurekisterit: X ja Y ADD I: t1: MAR IR.address t2: MBR MEM[MAR] t3: Y MBR t4: Z AC + Y t5: AC Z ALU (Sta06 Fig 16.6) Luento Tietokoneen rakenne / 2007 / Liisa Marttinen 6

7 Tietokoneen rakenne Langoitettu ohjaus Luento Langoitettu ohjausyksikkö (hardwired) Kun tiedossa CU:n sisäänmenot ja ulostulot u Toiminnallisuus kuvattavissa boolen logiikalla u Ohjausyksiköstä voi muodostaa yhden loogiikkapiirin Esim. C 5 = P*Q*T 2 + P*Q*(LDA)*T Fig 16.3, 16.5 ja Tbl 16.1 ICC:lle bitit P ja Q PQ = 00 Fetch Cycle PQ = 01 Indirect Cycle PQ = 10 Execute Cycle PQ = 11 Interrupt Cycle (Sta06 Fig 16.10) Luento Tietokoneen rakenne / 2007 / Liisa Marttinen 7

8 Langoitettu ohjausyksikkö Decoder (4-to-16) u 4:n bitin käskykoodista yksikäsitteinen ohjaus CU:lle u Vain yksi signaali kerrallaan aktiivisena Esim: opcode = 5 (bitit I1, I2, I3, I4) signaali O11 on tosi (1) (Sta06 Table 16.3) Luento Äärellinen tila-automaatti 0 Ifetch ALUOp=Add 1 Rfetch/Decode 8 BrComplete 1: PCWr, IRWr ALUOp=Add ALUOp=Sub x: PCWrCond 2 AdrCal RegDst, Mem2R 1: BrWr, ExtOp beq ALUSelB=01 1: ExtOp Others: 0s ALUSelB=10 x: IorD, Mem2Reg ALUSelA x: RegDst, PCSrc RegDst, ExtOp ALUSelB=11 IorD, MemtoReg 1: PCWrCond ALUOp=Add lw or sw Others: 0s ALUSelA PCSrc x: MemtoReg Rtype PCSrc Ori lw sw 10 OriExec LWmem 3 RExec 1: RegDst 5 SWMem ALUSelA ALUOp=Or 1: ExtOp ALUSelA, IorD 1: ExtOp 6 ALUSelB=01 1: ALUSelA ALUOp=Rtype ALUSelB=11 MemWr ALUSelA x: PCSrc, IorD ALUSelB=11 ALUOp=Add ALUSelB=11 MemtoReg x: MemtoReg x: MemtoReg ALUOp=Add ExtOp IorD, PCSrc PCSrc x: PCSrc,RegDst 11 MemtoReg OriFinish Rfinish 1: ALUSelA 7 ALUOp=Rtype ALUOp=Or 4 LWwr RegWr, ExtOp MemtoReg 1: RegDst, RegWr ALUselA x: IorD, PCSrc ALUSelB=11 ALUSelB=01 ALUSelB=11 ALUOp=Add x: IorD, PCSrc 1: ALUSelA x: PCSrc ExtOp RegWr IorD Luento Tietokoneen rakenne / 2007 / Liisa Marttinen 8

9 Tilasiirtymät (2) Next state from current state u State 0 -> State1 u State 1 -> S2, S6, S8, S10 u State 2 -> S5 or u State 3 -> S9 or u State 4 ->State 0 u State 5 -> State 0 u State 6 -> State 7 u State 7 -> State 0 u State 8 -> State 0 u State 9-> State 0 u State 10 -> State 11 u State 11 -> State 0 Alternatively, prior state & condition S4, S5, S7, S8, S9, S11 -> State0 -> State1 -> State 2 -> State 3 -> State 4 State2 & op = SW -> State 5 -> State 6 State 6 -> State 7 -> State 8 State3 & op = JMP -> State 9 -> State 10 State 10 -> State 11 Luento Langoitettu ohjaus Ohjaussignaalien generointi suoraan laitteistolla nopeaa Heikkouksia u CU vaikea suunnitella Piiristä tulee helposti suuri ja monimutkainen u CU vaikea muuttaa Suunnittelu ja piirin minimointi uusiksi RISC-filosofia helpottaa u Yksinkertainen käskykanta ja toteutus Luento Tietokoneen rakenne / 2007 / Liisa Marttinen 9

10 Tietokoneen rakenne Mikro-ohjelmoitu ohjaus Luento Mikro-ohjelmoitu ohjaus Idea 1951: Wilkes Microprogrammed Control Execution Engine u Suorituta konekäsky yksi mikrokäsky kerrallaan generoimalla suoritusaikana tarvittavat ohjaussignaalit u Tulkitse mikrokäskyt ohjelmallisesti ohjaussignaaleiksi Mikro-operaatiot kuvattu kontrollimuistissa mikrokäskyinä u Laiteohjelmisto (firmware) Kukin mikrokäsky muodostuu kahdesta osasta u Mitä suoritetaan tulevalla syklillä? Mikrokäskystä käy ilmi tarvittavat ohjaussignaalit Toimita ohjaussignaalit piireille Sta06 Table 16.1 u Mikä mikrokäsky tulkitaan tämän jälkeen? Oletus: seuraavasta kontrollimuistin muistipaikasta Paikanlaskuri, ei tilakone! Luento Tietokoneen rakenne / 2007 / Liisa Marttinen 10

11 Mikrokoodi Kutakin CPU:n käskysyklin vaihetta vastaa alirutiini, joka suoritetaan käskysyklin aikana Esim. ROM-muistissa u Mikro-ohjelma muisti u Firmware (Sta06 Fig 17.2) Luento Horisontaalinen mikrokäsky Kaikki mahdolliset ohjaussignaalit kuvattu bittikarttana jokaisessa mikrokäskyssä u Yksi bitti per mahd. ohjaussignaali (1=generoi, 0=älä generoi) u Jos paljon erilaisia, mikrokäskystä tulee pitkä Kukin mikrokäsky myös ehdollinen hyppykäsky u Mitä statusbittejä tutkittava u Seuraavan mikrokäskyn osoite (Sta06 Fig 17.1 a) Luento Tietokoneen rakenne / 2007 / Liisa Marttinen 11

12 Vertikaalinen mikrokäsky Ohjaussignaalit koodattu toimintonumeroiksi Dekoodaa takaisin ohjausignaaleiksi suoritusaikana Lyhyemmät käskyt, mutta dekoodaus vie aikaa Kukin mikrokäsky myös ehdollinen hyppykäsky u Mitä statusbittejä tutkittava u Seuraavan mikrokäskyn osoite (Sta06 Fig 17.1 b) Luento Ohjausyksikkö = Execution Engine Control Address Register, CAR u Mikä mikrokäsky seuraavaksi? ~ käskyosoitin, MiPC Kontrollimuisti u Mikrokäskyt Nouto-suoritus-keskeytys Control Buffer Register, CBR u Rekisteri mikrokäskyn tulkintaa varten ~ käskyrekisteri, MiIR u Tulkitse ja lähetä ohjaussignaalit piireille Dekooderin läpi Sequencing Logic u Seuraavaksi suoritettavan mikrokäskyn osoite CAR:iin (Sta06 Fig 17.4) Luento Tietokoneen rakenne / 2007 / Liisa Marttinen 12

13 Mikä mikrokäsky seuraavaksi? a) Kerrottu eksplisiittisesti Käskyssä 2 osoitetta u Lisäksi kerrottu lipuke, jota tutkittava u Hae uusi jommasta kummasta paikasta u Usein heti seuraavasta kontrollimuistin muistipaikasta Miksi tallettaa? Ei aikaa laskemiseen! (Sta06 Fig 17.6) Luento Mikä mikrokäsky seuraavaksi? b) Implisiittinen oletus: seuraavasta kontrollimuistin osoitteesta Käskyssä 1 osoite u Lisäksi kerrottu lipuke, jota tutkittava u Jos ehto=1, käytä käskyn osoiteosaa Osoiteosaa ei taaskaan käytetä aina u Useimmiten hukkatilaa (Sta06 Fig 17.7) Luento Tietokoneen rakenne / 2007 / Liisa Marttinen 13

14 Mikä mikrokäsky seuraavaksi? c) Vaihteleva mikrokäskyn formaatti u Osa biteistä voidaan tulkita kahdella tavalla u 1 b: Käskyssä osoite/ei u Vain hyppykäskyssä mukana osoite u Hyppykäskyissä ei ole ohjaussignaaleja u Jos hyppy, pitääkin suorittaa kaksi käskyä yhden sijasta Hukkaa aikaa? Säästää tilaa? (Sta06 Fig 17.8) Luento Mikä mikrokäsky seuraavaksi? d) Osoitteen generointi suoritusaikana u Miten päästä oikean ALU-alirutiinin alkuun? Konekäskyn suoritussignaalit riippuvat operaatiosta u Generoi ensimmäisen mikrokäskyn osoite operaatiokoodista (mapping + combining/adding) Eniten merkitsevät bitit op-koodista Vähiten merkitsevät nollia tai generoitu nykytilan (status) perusteella Esim: IBM 3033 CAR, 13 b:n osoite Op-koodista 8 bittiä -> alirutiini max 32 käskyä loput 5 bittiä statusbittejä tutkimalla (Sta06 Fig 17.9) Luento Tietokoneen rakenne / 2007 / Liisa Marttinen 14

15 Mikä mikrokäsky seuraavaksi? e) Aliohjelmakutsu ja paluu (Residual control) u Alirutiinin kutsu mikrotasolla Ei ympäristön vaihtoa, vain yksi taso Sisäkkäiset kutsut eivät sallittuja Esim: LSI-11, 22b:n mikrokäsky Kontrollimuisti 2048 käskyä, 11 b:n osoitteet Operaatiokoodi määrää ens. mikrokäskyn osoitteen Oletus seuraava CAR CAR+1 Jokaisessa mikrokäskyssä bitti: alirutiinin kutsu/ei Alirutiinin kutsukäsky: talleta paluuosoite paluurekisteriin (vain yksi) hyppää alirutiiniin (osoite mikrokäskyssä) Paluukäsky: ota osoite paluurekisteristä Luento Mikrokäskyn koodaus Horisontaalinen? Vertikaalinen? u Horisontaalinen: nopea tulkinta u Vertikaalinen: vähemmän bittejä Usein kompromissi eli sekamuoto u Mikrokäsky jaettu kenttiin, kukin kenttä määrää tiettyjen toimintojen ohjaussignaalit u Keskenään toisensa poissulkevat toiminnot koodattavissa samaan kenttään u Koodaus purettava suoritusaikana ohjaussignaaleiksi Jokin kenttä voi ohjata muiden kenttien purkua! Kun useita koodauksia yhden sijasta, toteutus helpompaa u Useita yksinkertaisia dekoodereita Luento Tietokoneen rakenne / 2007 / Liisa Marttinen 15

16 Mikrokäskyn koodaus Toimintojen mukaan (functional encoding) u Kukin kenttä kontrolloi tiettyä toimintaa Lataa akkurekisteristä Lataa muistista Lataa... Resurssien mukaan (resource encoding) u Kukin kenttä kontrolloi tiettyä resurssia Lataa akkurekisteristä Talleta akkurekisteriin Lisää akkurekisteriin (Sta06 Fig 17.11) Luento tarvitaan 2 bittiä! Tila 0: ei mem-op Vertical vs. Horizontal Microcode (3) Seuraavan mikrokäskyn osoite (CAR = CSAR) Oletus: CAR=CAR+1 (by resource) (Sta06 Fig 17.12) Luento Tietokoneen rakenne / 2007 / Liisa Marttinen 16

17 Miksi mikro-ohjelmoituna? vaikka hitaampi suoritus kuin langoitetulla logiikalla Suunnittelun helppous ja joustavuus u Muutokset/laajennukset mukaan vaikka loppumetreillä u Vanhaan laitteistoon vain kontrollimuistin päivitys Omalla lastullaan vähän vanhemmissa koneissa u Tätä varten omat kehitysympäristönsä Taaksepäin yhteensopivuus u Vanha käskykanta säilytettävissä vaivatta u Lisää vain uudet mikrokäskyt uusille käskyille Yleisyys u Yksi laitteisto, useita erilaisia käskykantoja u Yksi käskykanta, useita erilaisia organisointeja Luento Kertauskysymyksiä Langoitettu vs. mikro-ohjelmoitu toteutus? Kuinka mikrokäskyn osoite määräytyy? Mihin tarvitaan kontrollimuistia? Horisontaalinen vs. vertikaalinen mikrokäsky? Miksi ei mikro-ohjelmointia? IA-64 kontrolli vs. mikro-ohjelmointi vs. langoitettu kontrolli? Luento Tietokoneen rakenne / 2007 / Liisa Marttinen 17

18 Tietokoneen rakenne Pääotsikoita olivat Digitaalilogiikka Väylät, välimuisti, keskusmuisti Virtuaalimuistin osoitemuunnos, TLB ALU: kokonais- ja liukulukuaritmetiikka Käskykannoista: operaatiot ja osoittaminen CPU:n rakenne ja liukuhihna Hyppyjen ennustus, datariippuvuudet RISC & superskalaari CPU, nimiriippuvuudet IA-64: Explicit Parallel Instruction Computing Langoitettu vs. mikro-ohjelmoitu ohjaus Luento The End -- STI Cell Power processor element (a) major units and (b) pipeline Luento Tietokoneen rakenne / 2007 / Liisa Marttinen 18

19 Problem Nämä kalvot esitetty Kerolan Rinnakkaisohjelmointikurssilla Moore s Law will not give us faster processors (any more) u But it gives us now more processors on one chip Multicore CPU Chip-level multiprocessor (CMP) Herb Sutter, A Fundamental Turn Toward Concurrency in SW, Dr. Dobb s Journal, (click) Luento (hyperthreads) Borkar, Dubey, Kahn, et al. Platform Intel White Paper, (click) Luento Tietokoneen rakenne / 2007 / Liisa Marttinen 19

Luento 12: Kontrollin toteutus Luento 12. u Millainen käskykanta käytössä, mitä käskyt tekevät? u Mikä operaatio, missä operandit?

Luento 12: Kontrollin toteutus Luento 12. u Millainen käskykanta käytössä, mitä käskyt tekevät? u Mikä operaatio, missä operandit? Ohjausyksikkö Ch 16-17 [Sta06] Mikro-operaatiot Ohjaussignaalit Langoitettu ohjaus Mikro-ohjelmoitu ohjaus Luento 12 Mitä ohjaus/kontrolli tarkoittaa? Arkkitehtuuri määrää CPU:n ulkoisen, ohjelmoijalle

Lisätiedot

Ohjausyksikkö. Tietokoneen rakenne. Ch [Sta06] Mikro-operaatiot Ohjaussignaalit Langoitettu ohjaus Mikro-ohjelmoitu ohjaus.

Ohjausyksikkö. Tietokoneen rakenne. Ch [Sta06] Mikro-operaatiot Ohjaussignaalit Langoitettu ohjaus Mikro-ohjelmoitu ohjaus. Tietokoneen rakenne Luento 12 Ohjausyksikkö Ch 16-17 [Sta06] Mikro-operaatiot Ohjaussignaalit Langoitettu ohjaus Mikro-ohjelmoitu ohjaus Luento 12-1 Mitä ohjaus/kontrolli tarkoittaa? Arkkitehtuuri määrää

Lisätiedot

1. Keskusyksikön rakenne

1. Keskusyksikön rakenne 1. Keskusyksikön rakenne Kuvassa on esitelty TTK-91 esimerkkikoneen keskusyksikkö. Oikeiden tietokoneiden keskusyksiköt ovat luonnollisesti monimutkaisempia, mutta tämä riittää oikein mainiosti asian havainnollistamiseen.

Lisätiedot

Suoritin. Luento 5 Suoritin ja väylä. TTK-91 muistin rakenne. TTK-91 suorittimen rakenne

Suoritin. Luento 5 Suoritin ja väylä. TTK-91 muistin rakenne. TTK-91 suorittimen rakenne Luento 5 Suoritin ja Suorittimen rakenne Väylän rakenne Käskyjen suoritussykli Poikkeukset ja keskeytykset KOKSI:n rakenne Suoritin suoritin - CPU ALU rekisterit CU MMU Välimuisti (cache) muisti (kirjastorutiinit)

Lisätiedot

Luento 5 Suoritin ja väylä

Luento 5 Suoritin ja väylä Luento 5 Suoritin ja väylä Suorittimen rakenne Väylän rakenne Käskyjen suoritussykli Suorittimen tilat Poikkeukset ja keskeytykset TTK-91:n ja KOKSI:n rakenne 1 Suoritin muisti suoritin - CPU ALU CU rekisterit

Lisätiedot

Suoritin. Luento 5 Suoritin ja väylä. TTK-91 suorittimen rakenne (1) TTK-91 muistin rakenne. Käskyjen nouto- ja suoritussykli (5)

Suoritin. Luento 5 Suoritin ja väylä. TTK-91 suorittimen rakenne (1) TTK-91 muistin rakenne. Käskyjen nouto- ja suoritussykli (5) Luento 5 Suoritin ja väylä Suorittimen rakenne Väylän rakenne Käskyjen suoritussykli Suorittimen tilat Poikkeukset ja keskeytykset TTK-91:n ja KOKSI:n rakenne Suoritin suoritin - CPU ALU rekisterit CU

Lisätiedot

Käyttöjärjestelmän rakenne

Käyttöjärjestelmän rakenne Käyttöjärjestelmän rakenne Tietokonejärjestelmä = Laitteisto + ohjelmisto Sovellus saa laitteiston käyttöönsä kj:n avustuksella CPU ja muisti Oheislaitteet KJ tarjoaa laitteiston käytössä tarvittavat palvelunsa

Lisätiedot

Luento 5 (verkkoluento 5) Suoritin ja väylä

Luento 5 (verkkoluento 5) Suoritin ja väylä Luento 5 (verkkoluento 5) Suoritin ja väylä Käskyjen suoritussykli Suorittimen tilat Poikkeukset ja keskeytykset 1 Suorituksenaikainen suorittimen ja muistin sisältö muisti suoritin konekäskyjen suorituspiirit,

Lisätiedot

Ongelma(t): Miten mikro-ohjelmoitavaa tietokonetta voisi ohjelmoida kirjoittamatta binääristä (mikro)koodia? Voisiko samalla algoritmin esitystavalla

Ongelma(t): Miten mikro-ohjelmoitavaa tietokonetta voisi ohjelmoida kirjoittamatta binääristä (mikro)koodia? Voisiko samalla algoritmin esitystavalla Ongelma(t): Miten mikro-ohjelmoitavaa tietokonetta voisi ohjelmoida kirjoittamatta binääristä (mikro)koodia? Voisiko samalla algoritmin esitystavalla ohjelmoida useita komponenteiltaan ja rakenteeltaan

Lisätiedot

Luento 5 Suoritin ja väylä

Luento 5 Suoritin ja väylä Luento 5 Suoritin ja väylä Suorittimen rakenne Väylän rakenne Käskyjen suoritussykli Suorittimen tilat Poikkeukset ja keskeytykset TTK-91:n ja KOKSI:n rakenne 1 Suoritin suoritin - CPU ALU rekisterit CU

Lisätiedot

Suorittimen rakenne ja toiminta

Suorittimen rakenne ja toiminta Tietokoneen rakenne Luento 8 Suorittimen rakenne ja toiminta Ch 12.1-4 [Sta06] Rekisterit Käskysykli Liukuhihna Riippuvuusongelmat Hyppyjen käsittely Luento 8-1 CPU:n yleisrakenne (Sta06 Fig 12.2) ALU

Lisätiedot

TIEP114 Tietokoneen rakenne ja arkkitehtuuri, 3 op. Assembly ja konekieli

TIEP114 Tietokoneen rakenne ja arkkitehtuuri, 3 op. Assembly ja konekieli TIEP114 Tietokoneen rakenne ja arkkitehtuuri, 3 op Assembly ja konekieli Tietokoneen ja ohjelmiston rakenne Loogisilla piireillä ja komponenteilla rakennetaan prosessori ja muistit Prosessorin rakenne

Lisätiedot

Suoritin. Luento 5 Suoritin ja väylä. TTK-91 suorittimen rakenne (1) TTK-91 muistin rakenne

Suoritin. Luento 5 Suoritin ja väylä. TTK-91 suorittimen rakenne (1) TTK-91 muistin rakenne Luento 5 Suoritin ja väylä Suorittimen rakenne Väylän rakenne Käskyjen suoritussykli Suorittimen tilat Poikkeukset ja keskeytykset TTK-91:n ja sen simulaattorien rakenne Suoritin suoritin - CPU ALU rekisterit

Lisätiedot

Luento 5 Suoritin ja väylä

Luento 5 Suoritin ja väylä Luento 5 Suoritin ja väylä Suorittimen rakenne Väylän rakenne Käskyjen suoritussykli Suorittimen tilat Poikkeukset ja keskeytykset TTK-91:n ja sen simulaattorien rakenne 1 Suoritin suoritin - CPU ALU rekisterit

Lisätiedot

Ongelma(t): Miten tietokoneen komponentteja voi ohjata siten, että ne tekevät yhdessä jotakin järkevää? Voiko tietokonetta ohjata (ohjelmoida) siten,

Ongelma(t): Miten tietokoneen komponentteja voi ohjata siten, että ne tekevät yhdessä jotakin järkevää? Voiko tietokonetta ohjata (ohjelmoida) siten, Ongelma(t): Miten tietokoneen komponentteja voi ohjata siten, että ne tekevät yhdessä jotakin järkevää? Voiko tietokonetta ohjata (ohjelmoida) siten, että se pystyy suorittamaan kaikki mahdolliset algoritmit?

Lisätiedot

tikra_oppimistavoitteet.doc Sivu 1 / / Teemu Kerola Oppimistavoitteet kurssilla Tietokoneen rakenne Osaa selittää Boolen algebran

tikra_oppimistavoitteet.doc Sivu 1 / / Teemu Kerola Oppimistavoitteet kurssilla Tietokoneen rakenne Osaa selittää Boolen algebran tikra_oppimistavoitteet.doc Sivu 1 / 5 7.8.2006 / Teemu Kerola Oppimistavoitteet kurssilla Tietokoneen rakenne Digitaalilogiikka Tuntee Boolen muuttujan ja totuusarvon käsitteet (Diskr. matem.) Osaa selittää

Lisätiedot

Luento 5 Suoritin ja väylä

Luento 5 Suoritin ja väylä Luento 5 Suoritin ja väylä Suorittimen rakenne Väylän rakenne Käskyjen suoritussykli Suorittimen tilat Poikkeukset ja keskeytykset TTK-91:n ja sen simulaattorien rakenne 1 Suoritin muisti suoritin - CPU

Lisätiedot

Tietokonejärjestelmä. Tietokoneen rakenne. Ch 1 - Ch 8 [Sta06] Valikoituja paloja. TITO-kurssista. John von Neumann ja EDVAC, 1949.

Tietokonejärjestelmä. Tietokoneen rakenne. Ch 1 - Ch 8 [Sta06] Valikoituja paloja. TITO-kurssista. John von Neumann ja EDVAC, 1949. Tietokoneen rakenne Luento 1 Tietokonejärjestelmä Ch 1 - Ch 8 [Sta06] Valikoituja paloja John von Neumann ja EDVAC, 1949 TITO-kurssista Luento 1-1 Sisältöä Tietokonejärjestelmä KJ:n näkökulma laitteistoon

Lisätiedot

Suoritinesimerkit RISC- arkkitehtuuri

Suoritinesimerkit RISC- arkkitehtuuri Tietokoneen rakenne Luento 9 Suoritinesimerkit RISC- arkkitehtuuri Ch 12.5-6 [Sta06] Pentium/PowerPC Ch 13 [Sta06] Käskyanalyysia RISC vs. CISC Rekisterien käytöstä Luento 9-1 Tietokoneen rakenne Pentium

Lisätiedot

RISC-arkkitehtuuri Ch 13 [Sta06] Käskyanalyysia RISC vs. CISC Rekisterien käytöstä

RISC-arkkitehtuuri Ch 13 [Sta06] Käskyanalyysia RISC vs. CISC Rekisterien käytöstä Tietokoneen rakenne Suoritinesimerkit Ch 12.5-6 [Sta06] Pentium/PowerPC Luento 9 RISC-arkkitehtuuri Ch 13 [Sta06] Käskyanalyysia RISC vs. CISC Rekisterien käytöstä Luento 9-1 Tietokoneen rakenne Pentium

Lisätiedot

Suoritinesimerkit RISC- arkkitehtuuri

Suoritinesimerkit RISC- arkkitehtuuri Suoritinesimerkit RISC- arkkitehtuuri Ch 12.5-6 [Sta06] Pentium/PowerPC Ch 13 [Sta06] Käskyanalyysia RISC vs. CISC Rekisterien käytöstä Luento 9 Pentium Luento 9-1 Luento 9-2 Pentium: Rekisterit Pentium:

Lisätiedot

Luento 9: RISC-arkkitehtuuri Luento 9 EAX, EBX, EBX, EDX, ESP, EBP, ESI, EDI CS, SS, DS, ES, FS, GS. (Sta06 Table 12.

Luento 9: RISC-arkkitehtuuri Luento 9 EAX, EBX, EBX, EDX, ESP, EBP, ESI, EDI CS, SS, DS, ES, FS, GS. (Sta06 Table 12. Suoritinesimerkit Ch 12.5-6 [Sta06] Pentium/PowerPC RISC-arkkitehtuuri Ch 13 [Sta06] Käskyanalyysia RISC vs. CISC Rekisterien käytöstä Luento 9 Pentium Luento 9-1 Luento 9-2 Pentium: Rekisterit Pentium:

Lisätiedot

Suorittimen rakenne ja toiminta

Suorittimen rakenne ja toiminta Tietokoneen rakenne Luento 8 CPU:n yleisrakenne (Sta06 Fig 12.2) ALU Suorittimen rakenne ja toiminta Ch 12.1-4 [Sta06] Rekisterit Käskysykli Liukuhihna Riippuvuusongelmat Hyppyjen käsittely u Laskenta,

Lisätiedot

Suoritinesimerkit RISC- arkkitehtuuri

Suoritinesimerkit RISC- arkkitehtuuri Tietokoneen rakenne Luento 9 Suoritinesimerkit RISC- arkkitehtuuri Ch 12.5-6 [Sta06] Pentium/PowerPC Ch 13 [Sta06] Käskyanalyysia RISC vs. CISC Rekisterien käytöstä Luento 9-1 Tietokoneen rakenne Pentium

Lisätiedot

Suorittimen rakenne ja toiminta

Suorittimen rakenne ja toiminta Tietokoneen rakenne Luento 8 Suorittimen rakenne ja toiminta Ch 12.1-4 [Sta06] Rekisterit Käskysykli Liukuhihna Riippuvuusongelmat Hyppyjen käsittely Luento 8-1 CPU:n yleisrakenne (Sta06 Fig 12.2) ALU

Lisätiedot

TIEP114 Tietokoneen rakenne ja arkkitehtuuri, 3 op. Assembly ja konekieli

TIEP114 Tietokoneen rakenne ja arkkitehtuuri, 3 op. Assembly ja konekieli TIEP114 Tietokoneen rakenne ja arkkitehtuuri, 3 op Assembly ja konekieli Tietokoneen ja ohjelmiston rakenne Loogisilla piireillä ja komponenteilla rakennetaan prosessori ja muistit Prosessorin rakenne

Lisätiedot

Tietojenkäsittelyn perusteet 2. Lisää käyttöjärjestelmistä

Tietojenkäsittelyn perusteet 2. Lisää käyttöjärjestelmistä Tietojenkäsittelyn perusteet 2 Lisää käyttöjärjestelmistä 2011-02-09 Leena Ikonen 1 Systeemiohjelmat Systeemiohjelmiin kuuluvat Kääntäjät ja tulkit (+debuggerit) Käyttöjärjestelmä Linkittäjät Lataajat

Lisätiedot

Tietokoneen rakenne (2 ov / 4 op) Syksy 2007 Liisa Marttinen. Helsingin yliopisto Tietojenkäsittelytieteen laitos

Tietokoneen rakenne (2 ov / 4 op) Syksy 2007 Liisa Marttinen. Helsingin yliopisto Tietojenkäsittelytieteen laitos Luento 0 581365 Tietokoneen rakenne (2 ov / 4 op) Syksy 2007 Liisa Marttinen Helsingin yliopisto Tietojenkäsittelytieteen laitos Luento0-1 Tietokoneen rakenne Asema opetuksessa u 2005 HajaTilin valinnainen,

Lisätiedot

Ongelma(t): Miten tietokoneen käyttöjärjestelmä toimii sisäisesti, jotta resurssit saadaan tehokkaaseen käyttöön?

Ongelma(t): Miten tietokoneen käyttöjärjestelmä toimii sisäisesti, jotta resurssit saadaan tehokkaaseen käyttöön? Ongelma(t): Miten tietokoneen käyttöjärjestelmä toimii sisäisesti, jotta resurssit saadaan tehokkaaseen käyttöön? 2013-2014 Lasse Lensu 2 Systeemiohjelmat ovat tietokoneen laitteistoa lähellä olevia ohjelmia,

Lisätiedot

ltöä rjestelmä Luento 2: LAITTEISTOSTA Tietokonejärjestelm KESKUSYKSIKKÖ Keskusyksikkö Kuva 1.1 KJ-I S2005 / Tiina Niklander & Auvo Häkkinen 2-1

ltöä rjestelmä Luento 2: LAITTEISTOSTA Tietokonejärjestelm KESKUSYKSIKKÖ Keskusyksikkö Kuva 1.1 KJ-I S2005 / Tiina Niklander & Auvo Häkkinen 2-1 Käyttöjärjestelmät t I Luento 2: LAITTEISTOSTA Stallings, Luku 1 Sisält ltöä Keskusyksikkö Käskysykli Keskeytys ja sen käsittely Siirräntä Muistihierarkia = Tietokoneen Toiminta kurssin kertausta KJ-I

Lisätiedot

Käyttöjärjestelmät. Tietokoneen rakenne. Stallings, Luku 1. KJ-I S2003 / Auvo Häkkinen, CT50A2602 / Leena Ikonen 1-1

Käyttöjärjestelmät. Tietokoneen rakenne. Stallings, Luku 1. KJ-I S2003 / Auvo Häkkinen, CT50A2602 / Leena Ikonen 1-1 Käyttöjärjestelmät Tietokoneen rakenne Stallings, Luku 1 KJ-I S2003 / Auvo Häkkinen, CT50A2602 / Leena Ikonen 1-1 Sisältöä Keskusyksikkö Käskysykli Keskeytys ja sen käsittely Siirräntä Muistihierarkia

Lisätiedot

Tietokoneen toiminta, K Tavoitteet (4)

Tietokoneen toiminta, K Tavoitteet (4) Jakso 12 Yhteenveto Keskeiset asiat 1 Tavoitteet (4) Ymmärtää tietokonejärjestelmän keskeiset piirteet sillä suoritettavan ohjelman näkökulmasta Miten tietokonejärjestelmä suorittaa sille annettua ohjelmaa?

Lisätiedot

Jakso 12 Yhteenveto. Keskeiset asiat Teemu Kerola, K2000

Jakso 12 Yhteenveto. Keskeiset asiat Teemu Kerola, K2000 Jakso 12 Yhteenveto Keskeiset asiat 1 Tavoitteet (4) Ymmärtää tietokonejärjestelmän keskeiset piirteet sillä suoritettavan ohjelman näkökulmasta Miten tietokonejärjestelmä suorittaa sille annettua ohjelmaa?

Lisätiedot

Tietokoneen rakenne (2 ov / 4 op) Syksy 2006

Tietokoneen rakenne (2 ov / 4 op) Syksy 2006 Luento 0 581365 Tietokoneen rakenne (2 ov / 4 op) Syksy 2006 Teemu Kerola Helsingin yliopisto Tietojenkäsittelytieteen laitos Luento 0-1 Tietokoneen rakenne Asema opetuksessa u 1999 HajaTilin pakollinen,

Lisätiedot

Superskalaariprosessointi

Superskalaariprosessointi Tietokoneen rakenne Luento 10 Superskalaariprosessointi Stallings: Ch 14 Käskyjen väliset riippuvuudet Rekistereiden uudelleennimeäminen Pentium / PowerPC Luento 10-1 Superskalaariprosessointi Tavoite

Lisätiedot

Luento 10: Superskalaari prosessori

Luento 10: Superskalaari prosessori Tietokoneen rakenne Luento 10 Tavoite u Nopeuttaa skalaarikäskyjen prosessointia Useita itsenäisiä liukuhihnoja u Ei siis pelkästään enemmän vaiheita liukuhihnalla Stallings: Ch 14 Käskyjen väliset riippuvuudet

Lisätiedot

Luento 7: Käskykannat Tietokoneen rakenne / 2006 / Teemu Kerola 9/25/2006

Luento 7: Käskykannat Tietokoneen rakenne / 2006 / Teemu Kerola 9/25/2006 Tietokoneen rakenne Luento 7 Käskykannat Ch 10-11 [Sta06] Operaatioista Operandeista Osoitustavoista Pentium / PowerPC Luento 7-1 Käskysykli CPU suorittaa ohjelmaa konekielinen käsky kerrallaan Käskyn

Lisätiedot

Luento 1 Tietokonejärjestelmän rakenne

Luento 1 Tietokonejärjestelmän rakenne Luento 1 Tietokonejärjestelmän rakenne Järjestelmän eri tasot Laitteiston nopeus 1 Tietokonejärjestelmä Käyttäjä Tietokonelaitteisto Oheislaitteet (peripheral or I/O devices) Tietokone (computer) 2 Luento

Lisätiedot

Käskykannat. Tietokoneen rakenne. Ch [Sta06] Operaatioista Operandeista Osoitustavoista Pentium / PowerPC. Luento 7-1

Käskykannat. Tietokoneen rakenne. Ch [Sta06] Operaatioista Operandeista Osoitustavoista Pentium / PowerPC. Luento 7-1 Tietokoneen rakenne Luento 7 Käskykannat Ch 10-11 [Sta06] Operaatioista Operandeista Osoitustavoista Pentium / PowerPC Luento 7-1 Käskysykli CPU suorittaa ohjelmaa konekielinen käsky kerrallaan Käskyn

Lisätiedot

Superskalaariprosessointi

Superskalaariprosessointi Tietokoneen rakenne Luento 10 Superskalaariprosessointi Stallings: Ch 14 Käskyjen väliset riippuvuudet Rekistereiden uudelleennimeäminen Pentium / PowerPC Luento 10-1 Superskalaariprosessointi Tavoite

Lisätiedot

Luento 1 Tietokonejärjestelmän rakenne

Luento 1 Tietokonejärjestelmän rakenne Luento 1 Tietokonejärjestelmän rakenne Järjestelmän eri tasot Laitteiston nopeus 1 Tietokonejärjestelmä Käyttäjä Tietokonelaitteisto Oheislaitteet (peripheral or I/O devices) Tietokone (computer) 2 Tietokone

Lisätiedot

Luento 1 Tietokonejärjestelmän rakenne. Järjestelmän eri tasot Laitteiston nopeus

Luento 1 Tietokonejärjestelmän rakenne. Järjestelmän eri tasot Laitteiston nopeus Luento 1 Tietokonejärjestelmän rakenne Järjestelmän eri tasot Laitteiston nopeus 1 Tietokonejärjestelmä Käyttäjä Tietokonelaitteisto Oheislaitteet (peripheral or I/O devices) Tietokone (computer) 2 Tietokone

Lisätiedot

Tietokoneen rakenne Käskysykli CPU suorittaa ohjelmaa konekielinen käsky kerrallaan

Tietokoneen rakenne Käskysykli CPU suorittaa ohjelmaa konekielinen käsky kerrallaan Käskykannat Ch 10-11 [Sta06] Operaatioista Operandeista Osoitustavoista Pentium / PowerPC Luento 7 Käskysykli CPU suorittaa ohjelmaa konekielinen käsky kerrallaan Käskyn suoritus muodostuu vaiheista, joita

Lisätiedot

Luento 2: LAITTEISTOSTA

Luento 2: LAITTEISTOSTA Käyttöjärjestelmät t I Luento 2: LAITTEISTOSTA Stallings, Luku 1 KJ-I S2005 / Tiina Niklander Auvo Häkkisen kalvojen pohjalta 2-1 Sisält ltöä Keskusyksikkö Käskysykli Keskeytys ja sen käsittely Siirräntä

Lisätiedot

Luento 1 Tietokonejärjestelmän rakenne. Järjestelmän eri tasot Laitteiston nopeus

Luento 1 Tietokonejärjestelmän rakenne. Järjestelmän eri tasot Laitteiston nopeus Luento 1 Tietokonejärjestelmän rakenne Järjestelmän eri tasot Laitteiston nopeus 1 Tietokonejärjestelmä Käyttäjä Tietokonelaitteisto Oheislaitteet (peripheral or I/O devices) Tietokone (computer) 2 Tietokone

Lisätiedot

Luento 2: Väylät Laitteiden väliseen kommunikointiin Tav. yleislähetys: kaikki kuulevat kaiken

Luento 2: Väylät Laitteiden väliseen kommunikointiin Tav. yleislähetys: kaikki kuulevat kaiken Tietokoneen rakenne Luento 2 Väylät Stallings: Ch 3 Mitä väylällä liikkuu? Väylän ominaisuuksia PCI-väylä PCI Express Luento 2-1 Väylä (Sta06 Fig 3.16) Laitteiden väliseen kommunikointiin Tav. yleislähetys:

Lisätiedot

Luento 0: Kurssihallinto Tietokoneen rakenne (2 ov / 4 op) Syksy 2006

Luento 0: Kurssihallinto Tietokoneen rakenne (2 ov / 4 op) Syksy 2006 Luento 0 581365 Tietokoneen rakenne (2 ov / 4 op) Syksy 2006 Teemu Kerola Helsingin yliopisto Tietojenkäsittelytieteen laitos Luento 0-1 Tietokoneen rakenne Asema opetuksessa u 1999 HajaTilin pakollinen,

Lisätiedot

Järjestelmän ulkoinen muisti I/O

Järjestelmän ulkoinen muisti I/O Luento 9 (verkkoluento 9) Järjestelmän ulkoinen muisti I/O Muistihierarkia Kiintolevyt I/O:n toteutus 1 Muistihierarkia Ulkoinen muisti (levymuisti) on halvempaa toteuttaa per tavu Ulkoinen muisti on paljon

Lisätiedot

Ajattelemme tietokonetta yleensä läppärinä tai pöytäkoneena

Ajattelemme tietokonetta yleensä läppärinä tai pöytäkoneena Mikrotietokone Moderni tietokone Ajattelemme tietokonetta yleensä läppärinä tai pöytäkoneena Sen käyttötarkoitus on yleensä työnteko, kissavideoiden katselu internetistä tai pelien pelaaminen. Tietokoneen

Lisätiedot

Luento 2: Väylät Luento 2. Luento 2-1 R/W. Req / Rel. - Ajoitus. Luento 2-3. Memory. Luento 2-5

Luento 2: Väylät Luento 2. Luento 2-1 R/W. Req / Rel. - Ajoitus. Luento 2-3. Memory. Luento 2-5 Luento 2 Väylä (Sta06 Fig 3.16) Väylät Stallings: Ch 3 Mitä väylällä liikkuu? Väylän ominaisuuksia PCI-väylä PCI Express Laitteiden väliseen kommunikointiin Tav. yleislähetys: kaikki kuulevat kaiken u

Lisätiedot

Aliohjelmien toteutus Suoritin ja väylä

Aliohjelmien toteutus Suoritin ja väylä Aliohjelmien toteutus Suoritin ja väylä Tyypit, Parametrit Aktivointitietue (AT) AT-pino, rekursio Käskyjen suoritussykli Suorittimen tilat Poikkeukset ja keskeytykset 1 Aliohjelmatyypit Korkean tason

Lisätiedot

Väylät. Tietokoneen rakenne. Stallings: Ch 3 Mitä väylällä liikkuu? Väylän ominaisuuksia PCI-väylä PCI Express. Luento 2-1

Väylät. Tietokoneen rakenne. Stallings: Ch 3 Mitä väylällä liikkuu? Väylän ominaisuuksia PCI-väylä PCI Express. Luento 2-1 Tietokoneen rakenne Luento 2 Väylät Stallings: Ch 3 Mitä väylällä liikkuu? Väylän ominaisuuksia PCI-väylä PCI Express Luento 2-1 Väylä (Sta06 Fig 3.16) Laitteiden väliseen kommunikointiin Tav. yleislähetys:

Lisätiedot

Käyttöjärjestelmät: prosessit

Käyttöjärjestelmät: prosessit Käyttöjärjestelmät: prosessit Teemu Saarelainen Tietotekniikka teemu.saarelainen@kyamk.fi Lähteet Stallings, W. Operating Systems Haikala, Järvinen, Käyttöjärjestelmät Eri Web-lähteet Käyttöjärjestelmä

Lisätiedot

Luento 2 TTK-91 tietokone ja sen KOKSI simulaattori

Luento 2 TTK-91 tietokone ja sen KOKSI simulaattori Luento 2 TTK-91 tietokone ja sen KOKSI simulaattori Miksi TTK-91? TTK-91 rakenne ja käskykanta-arkkitehtuuri Mikä on simulaattori? Miten TTK-91 ohjelmia suoritetaan simulaattorissa? 1 Miksi konekieltä?

Lisätiedot

Luento 1 (verkkoluento 1) Tietokonejärjestelmä

Luento 1 (verkkoluento 1) Tietokonejärjestelmä Luento 1 (verkkoluento 1) Tietokonejärjestelmä Järjestelmän eri tasot Ohjelman sijainti Ohjelman esitysmuoto Laitteiston nopeus 1 Tietokonejärjestelmä Käyttäjä This image cannot currently be displayed.

Lisätiedot

Luento 2 TTK-91 tietokone ja sen KOKSI simulaattori

Luento 2 TTK-91 tietokone ja sen KOKSI simulaattori Luento 2 TTK-91 tietokone ja sen KOKSI simulaattori Miksi TTK-91? TTK-91 rakenne ja käskykanta-arkkitehtuuri Mikä on simulaattori? Miten TTK-91 ohjelmia suoritetaan simulaattorissa? 1 Miksi konekieltä?

Lisätiedot

2 Konekieli, aliohjelmat, keskeytykset

2 Konekieli, aliohjelmat, keskeytykset ITK145 Käyttöjärjestelmät, kesä 2005 Tenttitärppejä Tässä on lueteltu suurin piirtein kaikki vuosina 2003-2005 kurssin tenteissä kysytyt kysymykset, ja mukana on myös muutama uusi. Jokaisessa kysymyksessä

Lisätiedot

Luento 1 (verkkoluento 1) Ohjelman sijainti Ohjelman esitysmuoto Laitteiston nopeus

Luento 1 (verkkoluento 1) Ohjelman sijainti Ohjelman esitysmuoto Laitteiston nopeus Luento 1 (verkkoluento 1) Tietokonejärjestelmä Järjestelmän e eri tasot Ohjelman sijainti Ohjelman esitysmuoto Laitteiston nopeus 1 Tietokone- järjestelmäj ä Käyttäjä Tietokonelaitteisto Oheislaitteet

Lisätiedot

Miksi konekieltä? Jakso 2 TTK-91-tietokone ja sen KOKSI-simulaattori. Tietokone TTK-91. Miksi ei oikeaa konekieltä?

Miksi konekieltä? Jakso 2 TTK-91-tietokone ja sen KOKSI-simulaattori. Tietokone TTK-91. Miksi ei oikeaa konekieltä? Jakso 2 TTK-91-tietokone ja sen KOKSI-simulaattori Miksi TTK-91? TTK-91:n rakenne ja käskykanta-arkkitehtuuri Mikä on simulaattori? Miten TTK-91-ohjelmia suoritetaan simulaattorissa? Miksi konekieltä?

Lisätiedot

Tietokonearitmetiikka

Tietokonearitmetiikka Tietokoneen rakenne Luento 6 Tietokonearitmetiikka Stallings: Ch 9 Kokonaislukuesitys Kokonaislukuaritmetiikka Liukulukuesitys Liukulukuaritmetiikka Luento 6-1 ALU: Aritmeettis-Looginen Yksikkö ALU = Aritmetic

Lisätiedot

Tiedon esitysmuodot. Luento 6 (verkkoluento 6) Lukujärjestelmät Kokonaisluvut, liukuluvut Merkit, merkkijonot Äänet, kuvat, muu tieto

Tiedon esitysmuodot. Luento 6 (verkkoluento 6) Lukujärjestelmät Kokonaisluvut, liukuluvut Merkit, merkkijonot Äänet, kuvat, muu tieto Luento 6 (verkkoluento 6) Tiedon esitysmuodot Lukujärjestelmät Kokonaisluvut, liukuluvut Merkit, merkkijonot Äänet, kuvat, muu tieto Ohjelman esitysmuoto Rakenteellinen tieto 1 Tiedon tyypit Kommunikointi

Lisätiedot

Transmeta Architecture

Transmeta Architecture Transmeta Architecture Major Ideas General Architecture Emulated Precise Exceptions What to do with It 1 Background Transmeta Corporation Paul Allen (Microsoft), George Soros (Soros Funds) David R. Ditzel

Lisätiedot

Transmeta Architecture

Transmeta Architecture Transmeta Architecture Major Ideas General Architecture Emulated Precise Exceptions What to do with It 1 Background Transmeta Corporation Paul Allen (Microsoft), George Soros (Soros Funds) David R. Ditzel

Lisätiedot

Kombinatorisen logiikan laitteet

Kombinatorisen logiikan laitteet Kombinatorisen logiikan laitteet Kombinatorinen logiikka tarkoittaa logiikkaa, jossa signaali kulkee suoraan sisääntuloista ulostuloon Sekventiaalisessa logiikassa myös aiemmat syötteet vaikuttavat ulostuloon

Lisätiedot

Jakso 2 TTK-91 -tietokone ja sen KOKSI -simulaattori

Jakso 2 TTK-91 -tietokone ja sen KOKSI -simulaattori Jakso 2 TTK-91 -tietokone ja sen KOKSI -simulaattori Miksi TTK-91? TTK-91:n rakenne ja käskykanta-arkkitehtuuri KOKSI-simulaattori 1 Miksi konekieltä? Koneen toiminnan ymmärtäminen Oman ohjelman toiminnan

Lisätiedot

Tietokonearitmetiikka

Tietokonearitmetiikka Luento 6 ALU: Aritmeettis-Looginen Yksikkö Tietokonearitmetiikka Stallings: Ch 9 Kokonaislukuesitys Kokonaislukuaritmetiikka Liukulukuesitys Liukulukuaritmetiikka Luento 6-1 ALU = Aritmetic Logic Unit

Lisätiedot

Jakso 2 TTK-91-tietokone ja sen KOKSI-simulaattori

Jakso 2 TTK-91-tietokone ja sen KOKSI-simulaattori Jakso 2 TTK-91-tietokone ja sen KOKSI-simulaattori Miksi TTK-91? TTK-91:n rakenne ja käskykanta-arkkitehtuuri Mikä on simulaattori? Miten TTK-91-ohjelmia suoritetaan simulaattorissa? 1 Miksi konekieltä?

Lisätiedot

Luento 2 TTK-91 tietokone ja sen KOKSI simulaattori. Miksi konekieltä? Tietokone TTK-91. Miksi ei oikeaa konekieltä?

Luento 2 TTK-91 tietokone ja sen KOKSI simulaattori. Miksi konekieltä? Tietokone TTK-91. Miksi ei oikeaa konekieltä? Luento 2 tietokone ja sen KOKSI simulaattori Miksi? rakenne ja käskykanta-arkkitehtuuri Mikä on simulaattori? Miten ohjelmia suoritetaan simulaattorissa? Miksi konekieltä? Koneen toiminnan ymmärtäminen

Lisätiedot

Laitteistonläheinen ohjelmointi

Laitteistonläheinen ohjelmointi Laitteistonläheinen ohjelmointi 4 op Luennoija: Pertti Lehtinen Luennot: Perjantai 12-14 TB104 Esitiedot: Mikroprosessorit Perusohjelmointikurssi Kurssin osat: luennot, harjoitustyö, tentti Materiaali:

Lisätiedot

Luento 2 TTK-91 tietokone ja sen KOKSI simulaattori

Luento 2 TTK-91 tietokone ja sen KOKSI simulaattori Luento 2 TTK-91 tietokone ja sen KOKSI simulaattori Miksi TTK-91? TTK-91 rakenne ja käskykanta-arkkitehtuuri Mikä on simulaattori? Miten TTK-91 ohjelmia suoritetaan simulaattorissa? 1 Miksi konekieltä?

Lisätiedot

Intel Pentium Pro -prosessori. tietokonearkkitehtuurit, syksy -96 Ari Rantanen

Intel Pentium Pro -prosessori. tietokonearkkitehtuurit, syksy -96 Ari Rantanen Intel Pentium Pro -prosessori tietokonearkkitehtuurit, syksy -96 Ari Rantanen Tarkasteltavat aiheet Katsaus Pentium Pro:n ominaisuuksiin Käskyn suoritus Pentium Pro:n liukuhihnalla Pentium Pro:n suorituskyky

Lisätiedot

Muistihierarkia Kiintolevyt I/O:n toteutus

Muistihierarkia Kiintolevyt I/O:n toteutus Luento 8 (verkkoluento 9) Järjestelmän ulkoinen muisti I/O Muistihierarkia Kiintolevyt I/O:n toteutus 1 Muistihierarkia Ulkoinen muisti (levymuisti) on halvempaa toteuttaa per tavu Ulkoinen muisti on paljon

Lisätiedot

Käyttöjärjestelmät II

Käyttöjärjestelmät II LUENTO 1 Käyttöjärjestelmät II Kertaus: KJ-I ja RIO (KJ2 n osalta) Ch 1-8, 11-12 [Stal05] Kustakin luvusta enemmän tai vähemmän alkuosa Jos jokin asiat tässä tuntuvat hatarilta, niin (a) kysykää ja/tai

Lisätiedot

Tietokonearitmetiikka

Tietokonearitmetiikka Tietokoneen rakenne Luento 6 Tietokonearitmetiikka (Computer Arithmetic) Stallings: Ch 9 Kokonaislukuesitys Kokonaislukuaritmetiikka Liukulukuesitys Liukulukuaritmetiikka Luento 6-1 ALU: Aritmeettis-Looginen

Lisätiedot

Käyttöjärjestelmät II

Käyttöjärjestelmät II LUENTO 1 Käyttöjärjestelmät II Kertaus: : KJ-I ja RIO (KJ2 n osalta) Ch 1-8, 11-12 12 [Stal05] Kustakin luvusta enemmän n tai vähemmv hemmän n alkuosa Jos jokin asiat tässt ssä tuntuvat hatarilta, niin

Lisätiedot

Yleiskuva. Käyttöjärjestelmät II. Tietokonejärjestelm. rjestelmä. KJ ja laitteistopiirteet. KJ ja laitteistopiirteitä.

Yleiskuva. Käyttöjärjestelmät II. Tietokonejärjestelm. rjestelmä. KJ ja laitteistopiirteet. KJ ja laitteistopiirteitä. Kertaus: : KJ-I ja RIO (KJ2 n osalta) Ch 1-8, 11-12 12 [Stal05] Kustakin luvusta enemmän n tai vähemmv hemmän n alkuosa Jos jokin asiat tässt ssä tuntuvat hatarilta, niin (a) kysykää ja/tai (b) kerratkaa

Lisätiedot

Luento 2 TTK-91 tietokone ja sen KOKSI simulaattori

Luento 2 TTK-91 tietokone ja sen KOKSI simulaattori Luento 2 TTK-91 tietokone ja sen KOKSI simulaattori Miksi TTK-91? TTK-91 rakenne ja käskykanta-arkkitehtuuri Mikä on simulaattori? Miten TTK-91 ohjelmia suoritetaan simulaattorissa? 1 Miksi konekieltä?

Lisätiedot

Miksi konekieltä? Jakso 2 TTK-91-tietokone ja sen KOKSI-simulaattori. Tietokone TTK-91. Miksi ei oikeaa konekieltä? TTK-91: tietotyypit (2)

Miksi konekieltä? Jakso 2 TTK-91-tietokone ja sen KOKSI-simulaattori. Tietokone TTK-91. Miksi ei oikeaa konekieltä? TTK-91: tietotyypit (2) Jakso 2 TTK-91-tietokone ja sen KOKSI-simulaattori Miksi TTK-91? TTK-91:n rakenne ja käskykanta-arkkitehtuuri Mikä on simulaattori? Miten TTK-91-ohjelmia suoritetaan simulaattorissa? Miksi konekieltä?

Lisätiedot

Miksi konekieltä? Jakso 2 TTK-91-tietokone ja sen KOKSI-simulaattori. Tietokone TTK-91. Miksi ei oikeaa konekieltä? TTK-91: rekisterit

Miksi konekieltä? Jakso 2 TTK-91-tietokone ja sen KOKSI-simulaattori. Tietokone TTK-91. Miksi ei oikeaa konekieltä? TTK-91: rekisterit Jakso 2 TTK-91-tietokone ja sen KOKSI-simulaattori Miksi TTK-91? TTK-91:n rakenne ja käskykanta-arkkitehtuuri Mikä on simulaattori? Miten TTK-91-ohjelmia suoritetaan simulaattorissa? Miksi konekieltä?

Lisätiedot

Luento 2 TTK-91 tietokone ja sen simulaattori. Miksi konekieltä? Tietokone TTK-91. Miksi ei oikeaa konekieltä? TTK-91 (1) TTK-91 laitteisto

Luento 2 TTK-91 tietokone ja sen simulaattori. Miksi konekieltä? Tietokone TTK-91. Miksi ei oikeaa konekieltä? TTK-91 (1) TTK-91 laitteisto Luento 2 tietokone ja sen simulaattori Miksi? rakenne ja käskykanta-arkkitehtuuri Mikä on simulaattori? Miten ohjelmia suoritetaan simulaattorissa? Miksi konekieltä? Koneen toiminnan ymmärtäminen Oman

Lisätiedot

Käyttöjärjestelmät, 8 op

Käyttöjärjestelmät, 8 op LUENTO 1 582497 Käyttöjärjestelmät, 8 op Tiina Niklander Helsingin yliopisto Tietojenkäsittelytieteen laitos Kurssin asema Hajautettujen järjestelmien ja tietoliikenteen erikoistumislinjan maisteriopintojen

Lisätiedot

Kurssin asema Käyttöjärjestelmät, 8 op. Kurssikirja. Kurssin tavoite. Kurssin rakenne: Kurssin suorittaminen. Käyttöjärjestelmät - Luento 1

Kurssin asema Käyttöjärjestelmät, 8 op. Kurssikirja. Kurssin tavoite. Kurssin rakenne: Kurssin suorittaminen. Käyttöjärjestelmät - Luento 1 LUENTO 1 Kurssin asema 582497 Käyttöjärjestelmät, 8 op Tiina Niklander Helsingin yliopisto Tietojenkäsittelytieteen laitos Hajautettujen järjestelmien ja tietoliikenteen erikoistumislinjan maisteriopintojen

Lisätiedot

Tietokonearitmetiikka

Tietokonearitmetiikka Luento 6 ALU: Aritmeettis-Looginen Yksikkö Tietokonearitmetiikka (Computer Arithmetic) Stallings: Ch 9 Kokonaislukuesitys Kokonaislukuaritmetiikka Liukulukuesitys Liukulukuaritmetiikka Luento 6-1 ALU =

Lisätiedot

Teemun juustokakku Rekisterien, välimuistin, muistin, levymuistin ja magneettinauhan nopeudet suhteutettuna juuston hakuaikaan juustokakkua tehdessä?

Teemun juustokakku Rekisterien, välimuistin, muistin, levymuistin ja magneettinauhan nopeudet suhteutettuna juuston hakuaikaan juustokakkua tehdessä? Tietokonejärjestelmän rakenne ttk-91 ja sillä ohjelmointi 27.1.2011 Tietokone suoritin (CPU) väylä tai väylät laiteohjaimet muiden koneiden kanssa Ethernet, modeemi,... laitteiden kanssa Levy, DVD, CD,

Lisätiedot

ELEC-C3240 Elektroniikka 2

ELEC-C3240 Elektroniikka 2 ELEC-C324 Elektroniikka 2 Marko Kosunen Marko.kosunen@aalto.fi Digitaalielektroniikka Tilakoneet Materiaali perustuu kurssiins-88. Digitaalitekniikan perusteet, laatinut Antti Ojapelto Luennon oppimistavoite

Lisätiedot

Sulautetut järjestelmät

Sulautetut järjestelmät 1 Sulautetut järjestelmät Tietojenkäsittelytieteen koulukunta Sulautetut järjestelmät 2 Sulautetut järjestelmät Tyypillisiä sovelluskohteita» automaattiset tankkausjärjestelmät huoltoasemilla,» mekaanisen

Lisätiedot

Luento 4 Aliohjelmien toteutus

Luento 4 Aliohjelmien toteutus Kertausluento 2 (lu04, lu05, lu06) Aliohjelmien toteutus Suoritin, väylä, tiedon esitys Tyypit, Parametrit Aktivointitietue (AT) AT-pino Käskyjen suoritussykli Suorittimen tilat Poikkeukset ja keskeytykset

Lisätiedot

Harjoitustyö 3: DLX kontrolli

Harjoitustyö 3: DLX kontrolli TAMPEREEN TEKNILLINEN YLIOPISTO Digitaali- ja tietokonetekniikan laitos TKT-3200 Tietokonetekniikka I Harjoitustyö 3: DLX kontrolli.. 2005 Ryhmä Nimi Email op. num. DLX-KONTROLLI Harjoitustyön tarkoitus

Lisätiedot

Kertausluento 2 (lu04, lu05, lu06) Aliohjelmien toteutus Suoritin, väylä, tiedon esitys

Kertausluento 2 (lu04, lu05, lu06) Aliohjelmien toteutus Suoritin, väylä, tiedon esitys Kertausluento 2 (lu04, lu05, lu06) Aliohjelmien toteutus Suoritin, väylä, tiedon esitys Tyypit, Parametrit Aktivointitietue (AT) AT-pino Käskyjen suoritussykli Suorittimen tilat Poikkeukset ja keskeytykset

Lisätiedot

Käyttöjärjestelmät. Teemu Saarelainen Tietotekniikka teemu.saarelainen@kyamk.fi

Käyttöjärjestelmät. Teemu Saarelainen Tietotekniikka teemu.saarelainen@kyamk.fi Käyttöjärjestelmät Teemu Saarelainen Tietotekniikka teemu.saarelainen@kyamk.fi Lähteet Stallings, W. Operating Systems Haikala, Järvinen, Käyttöjärjestelmät Eri Web-lähteet Kurssin sisältö Johdanto, historiaa

Lisätiedot

Tietokonearkkitehtuuri 2 TKT-3201 (5 op)

Tietokonearkkitehtuuri 2 TKT-3201 (5 op) Tietokonearkkitehtuuri 2 (5 op) syksyllä 2012 periodit I & II (viikot 35-41 & 43-49) luennot tiistaisin klo 14-16 (periodi I: sali S4, periodi II: sali TB109) Kurssin tavoite Käydään läpi tietokoneen toimintaa

Lisätiedot

ltö Luento 6: VIRTUAALIMUISTI Luento 7: Segmentointi Segmentointi ja sivutus yhdistettynä Yhteiskäytöstä Suoritus virtuaalimuistissa

ltö Luento 6: VIRTUAALIMUISTI Luento 7: Segmentointi Segmentointi ja sivutus yhdistettynä Yhteiskäytöstä Suoritus virtuaalimuistissa Käyttöjärjestelmät t I Luento 6: VIRTUAALIMUISTI Stallings, Luku 8.1 Sisält ltö Ohjelman suoritus virtuaalimuistissa Sivutus Osoitemuunnospuskuri TLB Lisää sivutauluista Luento 7: Segmentointi Segmentointi

Lisätiedot

Algoritmit 1. Luento 3 Ti Timo Männikkö

Algoritmit 1. Luento 3 Ti Timo Männikkö Algoritmit 1 Luento 3 Ti 17.1.2017 Timo Männikkö Luento 3 Algoritmin analysointi Rekursio Lomituslajittelu Aikavaativuus Tietorakenteet Pino Algoritmit 1 Kevät 2017 Luento 3 Ti 17.1.2017 2/27 Algoritmien

Lisätiedot

Luento 6: VIRTUAALIMUISTI

Luento 6: VIRTUAALIMUISTI Käyttöjärjestelmät t I Luento 6: VIRTUAALIMUISTI Stallings, Luku 8.1 KJ-I S2005 / Tiina Niklander; kalvot Auvo Häkkinen 6-1 Sisält ltö Ohjelman suoritus virtuaalimuistissa Sivutus Osoitemuunnospuskuri

Lisätiedot

LOAD R1, =2 Sijoitetaan rekisteriin R1 arvo 2. LOAD R1, 100

LOAD R1, =2 Sijoitetaan rekisteriin R1 arvo 2. LOAD R1, 100 Tiedonsiirtokäskyt LOAD LOAD-käsky toimii jälkimmäisestä operandista ensimmäiseen. Ensimmäisen operandin pitää olla rekisteri, toinen voi olla rekisteri, vakio tai muistiosoite (myös muuttujat ovat muistiosoitteita).

Lisätiedot

Luento 4 (verkkoluento 4) Aliohjelmien toteutus

Luento 4 (verkkoluento 4) Aliohjelmien toteutus Luento 4 (verkkoluento 4) Aliohjelmien toteutus Tyypit, Parametrit Aktivointitietue (AT) AT-pino, rekursio 1 Aliohjelmatyypit Korkean tason ohjelmointikielen käsitteet aliohjelma, proseduuri Parametrit

Lisätiedot

Piirien väliset ohjaus- ja tiedonsiirtoväylät H. Honkanen

Piirien väliset ohjaus- ja tiedonsiirtoväylät H. Honkanen Piirien väliset ohjaus- ja tiedonsiirtoväylät H. Honkanen Laitteiden sisäiseen tietoliikenteeseen on kehitetty omat dataväylänsä. Näistä tärkeimmät: 1 wire [ käyttää mm. Dallas, Maxim. ] I²C [ Trademark

Lisätiedot

Luento 4 (verkkoluento 4) Aliohjelmien toteutus

Luento 4 (verkkoluento 4) Aliohjelmien toteutus Luento 4 (verkkoluento 4) Aliohjelmien toteutus Tyypit, Parametrit Aktivaatiotietue (AT) AT-pino, rekursio 1 Aliohjelmatyypit Korkean tason ohjelmointikielen käsitteet aliohjelma, proseduuri Parametrit

Lisätiedot

Transmeta Architecture

Transmeta Architecture Transmeta Architecture Major Ideas General Architecture Emulated Precise Exceptions What to do with It 1 Transmeta Corporation Background Paul Allen (Microsoft), George Soros (Soros Funds) David R. Ditzel

Lisätiedot

Transmeta Architecture

Transmeta Architecture Transmeta Architecture Major Ideas General Architecture Emulated Precise Exceptions What to do with It 1 Background Transmeta Corporation Paul Allen (Microsoft), George Soros (Soros Funds) David R. Ditzel

Lisätiedot