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)

Aihepiiri Tietokoneen toiminta (Computer Organization I)

Tietokoneen toiminta (Computer Organization I)

Tietokoneen toiminta (Computer Organization I)

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

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)

Luento 0, Hallinto, yleisesittely 1

Kurssin esittely Tavoitteet Komponentit

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

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

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

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

Teemu Kerola Orientointi Syksy 2018

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)

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

HAHMONTUNNISTUKSEN PERUSTEET

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

Ohjelmoinnin perusteet Y Python

HAHMONTUNNISTUKSEN PERUSTEET

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

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

TVT-kurssimoduulin mitat

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

Osio 2: Luennot 5-8 Muistinhallinta

Käännös, linkitys ja lataus

Jakso 3 Konekielinen ohjelmointi (TTK-91, KOKSI)

Jakso 3 Konekielinen ohjelmointi (TTK-91, KOKSI)

Luento 4 Aliohjelmien toteutus

Tietoliikenne I 2 ov kevät 2002

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

Luento 5: YKSINKERTAINEN SEGMENTOINTI JA SIVUTUS

Tietoliikenne I 2 ov kevät 2003

Teemu Kerola Interaktiivisen verkkomateriaalin tuotantoprosessi TKTL:llä (IVT)

4. Lausekielinen ohjelmointi 4.1

Aliohjelmatyypit (2) Jakso 4 Aliohjelmien toteutus

Internet ja tietoverkot

Ohjelmoinnin perusteet Y Python

Teemu Kerola Interaktiivisen verkkomateriaalin tuotantoprosessi TKTL:llä (IVT)

Jakso 4 Aliohjelmien toteutus

T harjoitustehtävät, syksy 2011

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

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

TN-IIa (MAT22001), syksy 2017

Hajautettujen sovellusten muodostamistekniikat, TKO_2014 Johdatus kurssiin

ltöä (Luennot 5&6) Luento 5: YKSINKERTAINEN SEGMENTOINTI JA SIVUTUS Pikakertaus: : a) b) c) Dyn.. part.: sijoitus Kuva Buddy System: esimerkki

Jakso 10 Ohjelman suoritus järjestelmässä

Tähtitieteen käytännön menetelmiä Kevät 2009

Muistihierarkia Kiintolevyt I/O:n toteutus

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

Osio 2: Luennot 4-7 Muistinhallinta

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

Tietoliikenne I 2 ov syksy 2001

Ohjelmoinnin peruskurssi Y1

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

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

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

Opettajatuutorointi-kurssin syksyn 2006 kyselyjen tulokset

Palautekysely tilastollisen signaalinkäsittelyn kurssiin

Jakso 4 Aliohjelmien toteutus

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

TVT-kurssimoduulin mitat

Ohjelmointi II. Erkki Pesonen Luennot ja harjoitukset. Itä-Suomen yliopisto Tietojenkäsittelytieteen laitos 2015

Luento 3 Konekielinen ohjelmointi (TTK-91, KOKSI)

Transkriptio:

581305-6 toiminta (Computer Organization I) Tiina Niklander Helsingin yliopisto Tietojenkäsittelytieteen laitos Kalvot: Teemu Kerola 1 Aihepiiri Sovellukset Teknologia Samanaikaisuus Ohjelmointikielet toiminta: konekieli suorittimen (CPU) rakenne käyttöjärjestelmä tuki Käyttöjärjestelmät Suorituskyky Käyttöliittymät Historia 2 Luento 0, Hallinto, yleisesittely 1

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? 3 Mitä hyötyä tästä on? 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 tason (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? 4 Luento 0, Hallinto, yleisesittely 2

Kurssien välisiä riippuvuuksia Java ohjelmointi toiminta (2ov) Käyttöjärjestelmät-I (2ov) Rinnakkaisohjelmointi (2ov) rakenne (2ov) Tietoliikenne-I (2ov) 5 Perusopinnot (kaikille yhteisiä cl-kursseja) KJ-I toiminta (2) Pakolliset l-kurssit (Haj. järj. ja tietoliikenne) rakenne KJ-II Hajautetut järjestelmät Spes. & verif perusteet Tietoliikenne II KJ-metod. Ohj. sem. Valinnaiset l-kurssit (Haj. järj & tietoliik) Tietoliik. järjest. Rinnakkaisohjelmistot Tietoliikenne-I Tietokonearkkiteht. 6 Luento 0, Hallinto, yleisesittely 3

TiTo (2ov), suoritusmuodot Luentokurssi Tavallinen kurssi luennot, luentokalvot luentomoniste, kirjat, laskuharjoitukset kertauskysymykset, harjoitustyö kurssikuulustelu (luentojen jälkeen) vain luentokurssiin aktiivisesti osallistujille Erilliskoe kirjoista [Stal03 ja Tane99] kurssikuvauksessa mainitut osat ohjelmointi TTK-91 symbolisella konekielellä 7 Tavanomaisen luentokurssin suoritus (6) Luennot kuuntele ajattele 4t / vk luentokalvot verkossa, kopioi etukäteen opi perusasiat kunnolla luennolla Lue kirjasta samat asiat lue vähän eri tavalla esitettynä Tee laskuharjoitukset tee Osallistu laskuharjoituksiin Lue ja harjoittele itsenäisesti lue Kertaa kurssikokeeseen Osallistu kurssikokeeseen tee matki ajattele 6t / vk? 2t / vk 8t? 8 Luento 0, Hallinto, yleisesittely 4

Tito S2000 koe vs LH 50 45 40 35 Koepisteet 30 25 20 15 10 5 0 0 10 20 30 40 Harjoitustehtäväpisteet (HTP) Hyväksytyt Hylätyt Trendi (kaikki) 9 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 0 0 10 20 30 HTP - harj.tehtäväpisteet (max 35) y = 0,6844 x + 12,138 R 2 = 0,1975 10 Luento 0, Hallinto, yleisesittely 5

Harjoitustehtävät, Kertaustehtävät Harjoitustehtävät saatavilla verkosta edellisellä viikolla Ennakkoon palautettava harjoitustehtävä kuvattuna muiden harjoitustehtävien kanssa Palautetaan verkon kautta viimeistään 24 tuntia ennen oman ryhmän tapaamista. Kertaustehtävät tehdään vasta aihepiiriin perehtymisen jälkeen osaanko jo tämän asian? 11 Oppimateriaali Kurssimoniste: Auvo Häkkinen, 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 Luento 10 interaktiivisena verkkoluentona itseopiskelumateriaali Harjoitukset verkossa Kertaustehtävät verkossa 12 Luento 0, Hallinto, yleisesittely 6

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 13 Motto (1) Kunto ei nouse, jos ei tule hiki ( It is not good exercise, if you do not sweat ) Ei tämä silti mikään maratoni ole! 4t luentoja, 2t laskareita ja tavallinen luentokurssi 6t omaa opiskelua per viikko yht. n. 12t/viikko + kokeeseen valmistautuminen + koe yht. n. 80t / kurssi eli 2 työviikkoa 14 Luento 0, Hallinto, yleisesittely 7

WWW Informaatio (6) Kurssin yleinen kotisivu http://www.cs.helsinki.fi/u/kerola/tito/ kertaustehtävät vanhat kokeet paljon lisämateriaalia Tämän luentokerran sivu http://www.cs.helsinki.fi/u/niklande/ opetus/k2004/toiminta.html Luennot & Harjoitukset Uutisryhmä hy.opiskelu.tktl.tito 15 Muisti Suoritin Väylä Ohjain Levy TiTo: Mitä systeemissä tapahtuu? TiKRa: Miten CPU ja muisti on toteutettu? Miten kellopulssi saa käskyt suoritetuksi? 16 Luento 0, Hallinto, yleisesittely 8

Suorittimen toteutushierarkia (2) Konekieliarkkitehtuuri ADD R1, R2 Moduulit TiTo adder, register, ALU Loogiset portit and, or 1 TikRa 0 0 Piirisuunnittelu AND virrankulutus, ajoitus, piuhojen sijoitus Toteutuslaitteisto elektroniputki, transistori, mikropiiri 17 toiminta (TiTo, Comp. Org. I ) A := B + C; korkean tason kieli MOV AX, B ADD AX, C MOV A, AX konekieli rakenne (TiKRa, Comp. Org. II) loogiset piirit (porttitasolla) 18 Luento 0, Hallinto, yleisesittely 9

toiminta -kurssin alin esitystaso 19 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 20 Luento 0, Hallinto, yleisesittely 10