Tietokoneen toiminta (Computer Organization I)

Samankaltaiset tiedostot
Tietokoneen toiminta (Computer Organization I)

Tietokoneen toiminta (Computer Organization I)

Tietokoneen toiminta (Computer Organization I)

Tietokoneen toiminta (Computer Organization I) Aihepiiri. Mitä hyötyä tästä on? (3) Tavoitteet. Kurssien välisiä riippuvuuksia

Tietokoneen toiminta (Computer Organization I)

Tietokoneen toiminta (Computer Organization I)

Tietokoneen toiminta (Computer Organization I)

Tietokoneen toiminta (Computer Organization I)

Aihepiiri Tietokoneen toiminta (Computer Organization I)

Tietokoneen toiminta (Computer Organization I) Mitä hyötyä tästä on? (4) Kurssien välisiä riippuvuuksia. Aihepiiri.

Aihepiiri Tietokoneen toiminta (Computer Organization I)

Tietokoneen toiminta (Computer Organization I)

Tietokoneen toiminta (Computer Organization I)

Tietokoneen toiminta (Computer Organization I)

Tietokoneen toiminta (Computer Organization I)

Aihepiiri Tietokoneen toiminta (Computer Organization I) Tavoitteet (4) Mitä hyötyä tästä on? (4) Kurssien välisiä riippuvuuksia

Tietokoneen toiminta (Computer Organization I)

Kurssin esittely Tavoitteet Komponentit

Luento 0, Hallinto, yleisesittely 1

Tietokoneen toiminta (Computer Organization I)

Kurssin esittely Tavoitteet Komponentit

Tietokoneen toiminta (Computer Organization I)

Tietokoneen toiminta (Computer Organization I)

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

Tietokoneen rakenne (2 ov / 4 op) Syksy 2006

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

LUENTO 0. Tervetuloa! Käyttöjärjestelmät II 2 ov Teemu Kerola. Helsingin yliopisto Tietojenkäsittelytieteen laitos

Tietokoneen toiminta, K Tavoitteet (4)

Jakso 12 Yhteenveto. Keskeiset asiat Teemu Kerola, K2000

Luento 1 Tietokonejärjestelmän rakenne

Luento 1 Tietokonejärjestelmän rakenne. Järjestelmän eri tasot Laitteiston nopeus

Luento 1 Tietokonejärjestelmän rakenne

Luento 1 Tietokonejärjestelmän rakenne. Järjestelmän eri tasot Laitteiston nopeus

Luento 1 (verkkoluento 1) Tietokonejärjestelmä

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

Kertausluento luennoista 1-3 1

Luento 12 Yhteenveto

Tietokoneen toiminta, Kevät Copyright Teemu Kerola Järjestelmän eri tasot Laitteiston nopeus

Kertausluento 1 (lu01, lu02, lu03) Tietokonejärjestelmän rakenne ttk-91 ja sillä ohjelmointi

Luento 12 Yhteenveto

Tietokoneen toiminta Keskeiset asiat Mitä hyötyä tästä on? Mitä seuraavaksi? Kurssit? Asiat? Teemu Kerola, Copyright 2010

Tietokoneen toiminta, K Tavoitteet (4)

Luento 12 Yhteenveto. Keskeiset asiat Mitä hyötyä tästä on? Mitä seuraavaksi? Kurssit? Asiat? Teemu Kerola, Copyright 2010

Luento 12 Yhteenveto

Luento 12 Yhteenveto. Keskeiset asiat Mitä hyötyä tästä on? Mitä seuraavaksi? Kurssit? Asiat? Teemu Kerola, K2000

Luento 12 Yhteenveto. Keskeiset asiat Mitä hyötyä tästä on? Mitä seuraavaksi? Kurssit? Asiat?

Keskeiset asiat Mitä hyötyä tästä on? Mitä seuraavaksi? Kurssit? Asiat? Teemu Kerola, Copyright Tavoitteet (4)

Sisältöä. Tietokoneen rakenne. Ch 1 - Ch 8 [Sta06] Valikoituja paloja TITO-kurssista. Tietokonejärjestelmä

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

Tavoitteet (4) Luento 12 Yhteenveto. Keskeisiä asioita. Mitä hyötyä tästä on? (2) Esimerkkikone: TTK-91 laitteisto suoritin - CPU

Luento 12 Yhteenveto. Keskeiset asiat Mitä hyötyä tästä on? Mitä seuraavaksi? Kurssit? Asiat? 29/01/2001 Teemu Kerola, Copyright 2001

Teemu Kerola Orientointi Syksy 2018

Tietokoneverkot. T Tietokoneverkot (4 op) viimeistä kertaa CSE-C2400 Tietokoneverkot (5 op) ensimmäistä kertaa

Ohjelmoinnin perusteet Y Python

Luento 3 (verkkoluento 3) Ttk-91 konekielinen ohjelmointi. Ohjelman esitysmuoto Konekielinen ohjelmointi ttk-91:llä (Titokone, TitoTrainer)

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

Tieto ja sen osoite (3) Jakso 3 Konekielinen ohjelmointi (TTK-91, KOKSI) Osoitinmuuttujat. Tieto ja sen osoite (5)

TVT-kurssimoduulin mitat

Luento 4 Aliohjelmien toteutus

Osio 2: Luennot 5-8 Muistinhallinta

Jakso 3 Konekielinen ohjelmointi (TTK-91, KOKSI)

Tietoliikenne I 2 ov kevät 2002

Tietoliikenne I (muuntokoulutettaville) 2 ov syksy 2003 Luennot Liisa Marttinen

Tietoliikenne I (muuntokoulutettaville) 2 ov syksy 2003 Luennot Liisa Marttinen

Jakso 3 Konekielinen ohjelmointi (TTK-91, KOKSI)

Hajautettujen sovellusten muodostamistekniikat, TKO_2014 Johdatus kurssiin

Käännös, linkitys ja lataus

Tähtitieteen käytännön menetelmiä Kevät 2009

Jakso 10 Ohjelman suoritus järjestelmässä

Aliohjelmatyypit (2) Jakso 4 Aliohjelmien toteutus

4. Lausekielinen ohjelmointi 4.1

Tietoliikenne I 2 ov kevät 2003

T harjoitustehtävät, syksy 2011

Jakso 4 Aliohjelmien toteutus

Ohjelmoinnin perusteet Y Python

HAHMONTUNNISTUKSEN PERUSTEET

TIEP114 Tietokoneen rakenne ja arkkitehtuuri, 3 op. FT Ari Viinikainen

Tietoliikenne I (muuntokoulutettaville) 2 ov Syksy 2002 Luennot Liisa Marttinen 11/6/2002 1

Internet ja tietoverkot

ELEC-C1210 Automaatio 1 ELEC-C1220 Automaatio 2. Kurssien esittely lukukausi

Opettajatuutorointi-kurssin syksyn 2006 kyselyjen tulokset

Tietokoneen toiminta Keskeiset asiat Mitä hyötyä tästä on? Mitä seuraavaksi? Kurssit? Asiat? Teemu Kerola, Copyright 2003

TN-IIa (MAT22001), syksy 2017

Myös opettajaksi aikova voi suorittaa LuK-tutkinnon, mutta sillä ei saa opettajan kelpoisuutta.

Ohjelmistoprosessit ja ohjelmistojen laatu Ohjelmistoprosessit ja ohjelmistojen laatu (4op)

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

Muistihierarkia Kiintolevyt I/O:n toteutus

HAHMONTUNNISTUKSEN PERUSTEET

Luento 5: YKSINKERTAINEN SEGMENTOINTI JA SIVUTUS

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

ELEC-C7230 Tietoliikenteen siirtomenetelmät. Yleistä

Tietoliikenne I 2 ov syksy 2001

Luento 12 Yhteenveto. Tavoitteet. Keskeisiä asioita. Mitä hyötyä tästä on? Esimerkkikone: TTK-91 laitteisto. Tietokoneen toiminta 27.4.

IT-OSAAJA, TIETOJENKÄSITTELYN ERIKOISTUMISOPINNOT

Jakso 4 Aliohjelmien toteutus

ELEC-C1210 Automaatio 1 ELEC-C1220 Automaatio 2. Kurssien esittely lukukausi

Luento 3 Konekielinen ohjelmointi (TTK-91, KOKSI)

Jakso 4 Aliohjelmien toteutus. Tyypit Parametrit Aktivointitietue (AT) AT-pino Rekursio

Teemu Kerola Interaktiivisen verkkomateriaalin tuotantoprosessi TKTL:llä (IVT)

Luento 4 Aliohjelmien toteutus

Transkriptio:

581305-6 Tietokoneen toiminta (Computer Organization I) Teemu Kerola Helsingin yliopisto Tietojenkäsittelytieteen laitos Kevät 2003 Muuntokoulutettaville

Aihepiiri Sovellukset Teknologia Samanaikaisuus Ohjelmointikielet Tietokoneen toiminta: konekieli suorittimen (CPU) rakenne käyttöjärjestelmä tuki Käyttöjärjestelmät Suorituskyky Käyttöliittymä Historia

Tavoitteet Ymmärtää tietokonejärjestelmän keskeiset piirteet sillä suoritettavan ohjelman näkökulmasta Miten tietokonejärjestelmä suorittaa sille annettua ohjelmaa? Miten/minne ohjelmakoodi ja data on talletettu laitteistossa? Minkälaista koodia suoritin ymmärtää? Mikä on käyttöjärjestelmän rooli?

Mitä hyötyä tästä on? (3) Ohjelman suoritusnopeus perustuu suorittimen (CPU suorittamiin konekäskyihin eikä ohjelman korkean tason kielen (C, Pascal, Java) esitysmuotoon Ylemmän tason asioiden ymmärtäminen on helpompaa/mahdollista, kun ymmärtää alemman taso (ohjelman suoritus konekielen tasolla) asiat Miksi Java ohjelma (byte koodi) kannattaisi kääntää? Mitä Java ohjelmien kääntäminen tarkoittaa? Mitä Java ohjelmien suorittaminen tarkoittaa? Mitä C ohjelmien suorittaminen tarkoittaa?

Kurssien välisiä riippuvuuksia Java ohjelmointi Tietokoneen toiminta (2ov) Käyttöjärjestelmät-I (2ov) Rinnakkaisohjelmointi (2ov) Tietokoneen rakenne (2ov) Tietoliikenne-I (2ov)

Perusopinnot (kaikille yhteisiä cl-kursseja) KJ-I Tietokoneen toiminta (2) Pakolliset l-kurssit (Haj. järj. ja tietoliikenne Tietokonee rakenne KJ-II Hajautetut järjestelmät Spes. & verif perusteet Tietoliikenne II II Rinnakkaisohjelmistot Tietoliikenne-I Tietoliik. Tietokonearkkiteht. Valinnaiset l-kurssit (Haj. järj & KJ-metod. Ohj. sem. järjest. tietoliik)

TiTo (2ov), suoritusmuodot (2) Luentokurssi Tavallinen kurssi luennot, luentokalvot luentomoniste, kirjat, laskuharjoitukset kurssikuulustelu (luentojen jälkeen) vain luentokurssiin aktiivisesti osallistujille Erilliskoe kirjoista [Stal03 ja Tane99] kurssikuvauksessa mainitut osat ohjelmointi TTK-91 symbolisella konekielellä

Tavanomaisen luentokurssin suoritus (6) Luennot kuuntele luentokalvot verkossa, kopioi etukäteen opi perusasiat kunnolla luennolla Lue kirjasta samat asiat vähän eri tavalla esitettynä Tee laskuharjoitukset tee Osallistu laskuharjoituksiin Lue ja harjoittele itsenäisesti Osallistu kurssikokeeseen ajattele lue matki lue 4t / vk ajattele 6t / vk? 2t / vk 8t

Luennot Tämän tiivistetyn (2x) luentokurssin suoritus kuuntele ajattele luentokalvot verkossa, kopioi etukäteen opi perusasiat kunnolla luennolla Lue kirjasta samat asiat vähän eri tavalla esitettynä Tee laskuharjoitukset, osallistu (lasku)harjoituksiin tee Lue ja harjoittele itsenäisesti tai ryhmässä tee harjoitustyö Osallistu kurssikuulusteluun lue ajattele tee lue matki 8t / vk 4-12t / vk 4t / vk 8-32t

Laskuharjoitukset Tehdään harjoitustilaisuudessa Opi asiat ensin luennolla (ja/tai lukemalla) Kaksi ohjaajaa koko ajan paikalla Asiat oppii tekemällä kuuntele Tekeminen on tärkeämpää kuin vastaukset Mallivastauksia ei anneta lue ajattele lue ajattele tee matki

Tito S2000 koe vs LH Koepisteet 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 Hyväksytyt Hylätyt Trendi (kaikki) 0 0 10 20 30 40 Harjoitustehtäväpisteet (HTP)

Kevät 2001 kurssikuulustelu vs. HTP 45 40 Tito K01 Kurssikoe vs harj. tehtävät y = 0,0314 x 2-0,4911 x + 21,559 R 2 = 0,2262 koepisteet (max 49) 35 30 25 20 15 10 5 y = 0,6844 x + 12,138 R 2 = 0,1975 0 0 10 20 30 HTP - harj.tehtäväpisteet (max 35)

Kertaustehtävät, ryhmätyö Tehdään vasta aihepiiriin perehtymisen jälkee Osaanko jo tämän asian? Näitä tehdään lisää ryhmätyössä

Oppimateriaali Kurssimoniste: Auvo Häkkinen, Tietokoneen toiminta, opetusmoniste D390, TKTL, 30.1.1998 (pääpiirteittäin luvut 1-8.2, 10) painos vuoden 1998 jälkeen (Java) Stallings: Comp. Org. and Arch, 6th Ed., 2003 (Stallings: Comp. Org. and Arch, 5th Ed, 1999 on OK) Tanenbaum: Struct. Comp. Org., 4th Ed, 1999 KOKSI simulaattori & dokumentit Luennot luentokalvojen kopiot verkossa Harjoitukset verkossa Kertaustehtävät verkossa

Huomaa Nämä kalvot on tehty luentojen (ja luentomonisteen) tueksi Kalvot eivät sisällä kaikkea luennolla ollutta asiaa Kalvot eivät korvaa oppikirjaa Jos haluat opiskella itsenäisesti, niin lue siihen tarkoitettuja oppikirjoja Stallings Tanenbaum Patterson-Hennessy

Motto (2) Kunto ei nouse, jos ei tule hiki ( It is not good exercise, ifyoudonotsweat ) Ei tämä silti mikään maratoni ole! 4t luentoja, 2t laskareita ja 6t omaa opiskelua per viikko yht. n. 12t/viikko + kokeeseen valmistautuminen + koe yht. n. 80t / kurssi eli 2 työviikkoa tavallinen luentokurssi

Motto Kunto ei nouse, jos ei tule hiki ( It is not good exercise, ifyoudonotsweat ) Ei tämä silti mikään maratoni ole! 8t luentoja, 4t harjoituksia ja 4-12t omaa opiskelua per viikko yht. n. 20t/viikko, 3 viikkoa + kokeeseen valmistautuminen + koe yht. n. 80t / kurssi eli 2 työviikkoa tämä luentokurssi

WWW Informaatio (6) Kurssin kotisivu http://www.cs.helsinki.fi/u/kerola/tito/ Tämän luentokurssin aikataulu.../tito/s2003.muunto/aikataulu.html Luennot.../luennot/ Harjoitukset.../laskuharj/ Vanhat kokeet /tito/kokeet/ Uutisryhmä hy.opiskelu.tktl.tito

Muisti Suoritin Väylä Ohjain Levy TiTo: Mitä systeemissä tapahtuu? TiKRa: Miten CPU ja muisti on toteutettu? Miten kellopulssi saa käskyt suoritetuksi?

Suorittimen toteutushierarkia (7) ikra Konekieliarkkitehtuuri ADD R1, R2 Moduulit adder, register, ALU Loogiset portit and, or Piirisuunnittelu virrankulutus, ajoitus, piuhojen sijoitus Toteutuslaitteisto elektroniputki, transistori, mikropiiri AND 1 0 TiTo 0

Tietokoneen toiminta (TiTo, Comp. Org. I ) A := B + C; korkean tason kieli MOV AX, B ADD AX, C MOV A, AX konekieli Tietokoneen rakenne (TiKRa, Comp. Org. II loogiset piirit (porttitasolla)

Tietokoneen toiminta -kurssin alin esitystaso

Kurssin sisältö (12) Luento 1: Johdanto: tietokonejärjestelmän rakenne Luento 2: TTK-91 -tietokone ja sen KOKSI simulaattori Luento 3: Konekielinen ohjelmointi Luento 4: Aliohjelmien toteutus konekielen tasolla Luento 5: Suoritin (CPU) ja väylä Luento 6: Tiedon esitysmuodot Luento 7: Tiedon muuttumattomuus, järj. sis. muisti Luento 8: Ohjelman toteutus järjestelmässä Luento 9: Ulkoinen muisti, I/O toteutus, I/O laitteet Luento 10: Käännös, linkitys, lataus Luento 11: Tulkinta ja emulointi Luento 12: Yhteenveto