Krótka wycieczka Krótka wycieczka do wnętrza komputera do wnętrza komputera

67  Download (0)

Full text

(1)

Krótka wycieczka Krótka wycieczka

do wnętrza komputera do wnętrza komputera

0-ra i 1-nki w akcji, 0-ra i 1-nki w akcji, czyli jak działa komputer czyli jak działa komputer

Roman Simiński Roman Simiński

roman.siminski@us.edu.pl roman.siminski@us.edu.pl www.siminskionline.pl www.siminskionline.pl

(2)

Kraina do której trafiła Alicja była zupełnie inna...

Kraina do której trafiła Alicja była zupełnie inna...

. . . a co by zobaczyła w krainie komputerów???

. . . a co by zobaczyła w krainie komputerów???

(3)

Alicja w krainie komputerów Alicja w krainie komputerów

Czyli krótka wycieczka do wnętrza komputera

33

Walt Disney Pictures

(4)

Co jest tam, dalej? Co jest tam, dalej?

Co jest tam, Co jest tam,

dalej?

dalej?

(5)

To nie wygląda To nie wygląda zbyt ciekawie...

zbyt ciekawie...

55

(6)

Komórki, adresy, zera, Komórki, adresy, zera,

jedynki..., jedynki...,

po co to wszystko?po co to wszystko?

Komputer w książce...

Komputer w książce...

(7)

Przecież informatyka Przecież informatyka

to Internet, to Internet,

MySpace, FaceBook, MySpace, FaceBook,

gry, grafika...

gry, grafika...

Komputer na co dzień...

Komputer na co dzień...

77

(8)

Informatyka to nauka o:

pozyskiwaniu, przetwarzaniu, magazynowaniu, Przesyłaniu

informacji,

przy użyciu technicznych środków informatyki.

Czym zajmuje się informatyka?

Czym zajmuje się informatyka?

(9)

Informacja to..., hmmm, umówmy się, że pozostaniemy przy intuicyjnym rozumieniu tego pojęcia.

Dlaczego?

Jeśli ktoś jest ciekawy, niech poszuka choćby w Wikipedii:

http://pl.wikipedia.org/wiki/Informacja

Co to jest informacja?

Co to jest informacja?

99

(10)

Komputer w drugiej dekadzie XXI wieku Komputer w drugiej dekadzie XXI wieku

(11)

Komputer w drugiej dekadzie XXI wieku Komputer w drugiej dekadzie XXI wieku

1111

(12)

Komputer w drugiej dekadzie XXI wieku Komputer w drugiej dekadzie XXI wieku

(13)

Komputer za chwilę?

Komputer za chwilę?

(14)

Jakim cudem ta elektronika pozwala na wymianę informacji?

Jakim cudem ta elektronika pozwala na wymianę informacji?

Zastanówmy się, na czym polega wymiana informacji?

Musi być nadawca, odbiorca, informacja, kanał wymiany informacji.

Nadawca Odbiorca

?

Informacja

Kanał wymiany informacji

?

? ?

(15)

Prehistoryczna wymiana informacji ;) Prehistoryczna wymiana informacji ;)

Zastanówmy się, na czym polega wymiana informacji?

Musi być nadawca, odbiorca, informacja, kanał wymiany informacji.

Nadawca Odbiorca

I love you!

Informacja

Kanał wymiany informacji

1515

(16)

Trochę bardziej współczesna wymiana informacji...

Trochę bardziej współczesna wymiana informacji...

Nadawca Odbiorca

I love you!

Informacja Kanał wymiany informacji

...011001101010100100100...

(17)

Trochę bardziej współczesna wymiana informacji...

Trochę bardziej współczesna wymiana informacji...

Nadawca Odbiorca

I love you!

Informacja Kanał wymiany informacji

...011001101010100100100...

I znowu te zera i jedynki, I znowu te zera i jedynki,

po co to wszystko!?

po co to wszystko!?

1717

(18)

Informacja musi zostać dostosowana do specyfiki kanału transmisyjnego Informacja musi zostać dostosowana do specyfiki kanału transmisyjnego

Informacja musi zostać w pewien sposób zakodowana, tak aby można ją przesłać danym kanałem wymiany informacji.

Podstawowym — ale nie jedynym — sposobem wymiany informacji jest przekazywanie tekstów.

Tekst składa się ze znaków — najważniejsze są litery i cyfry.

Zatem trzeba ustalić sposób kodowania znaków za pośrednictwem sygnałów właściwych dla danego kanału transmisyjnego.

(19)

Różne sposoby kodowania znaków dla wymiany informacji Różne sposoby kodowania znaków dla wymiany informacji

http://www.math.edu.pl/alfabet-morsa

http://www.sluchowisko.net/nowosci/19/Daktylografia---mowa-palcowa---polski-alfabet-migowy/

www.tawakonidistrict.org

1919

(20)

Taki układ może służyć do transmisji informacji alfabetem Morse'a Taki układ może służyć do transmisji informacji alfabetem Morse'a

+ -

I love you!

Da radę przekazać komunikat?

(21)

Kodowanie znaków dla przekazu telegraficznego — ASCII Kodowanie znaków dla przekazu telegraficznego — ASCII

ASCII — American Standard Code for Information Interchange

2121

(22)

Załóżmy własny system kodowania znaków Załóżmy własny system kodowania znaków

A — 1 B — 2 C — 3 D — 4 E — 5 F — 6 G — 7 H — 8

I — 9

J — 10 K — 11 L — 12 M — 13

N — 14 O — 15 P — 16 Q — 17 R — 18 S — 19 T — 20 U — 21 V — 22 W — 23 X — 24 Y — 25 Z — 26

I LOVE YOU

I L O V E Y O U 9 28 12 15 22 5 28 24 15 21

. — 27 — 28

(23)

Jak przesłać zakodowany liczbowo komunikat?

Jak przesłać zakodowany liczbowo komunikat?

I L O V E Y O U 9 28 12 15 22 5 28 24 15 21

+ -

? ?

2323

(24)

Skąd wiemy jaka jest wartość liczby?

Skąd wiemy jaka jest wartość liczby?

1

Na co dzień posługujemy się dziesiętnym, pozycyjnym systemem liczenia.

Wykorzystujemy dziesięć cyfr: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Z nich budujemy liczby.

Każda pozycja liczby ma wagę, będącą potęgą wartości 10.

102 101 100

100 10 1

5 2

5 · 1 =    5 2 · 10 =  20 1 · 100 = 100

+

(25)

A może zamiast liczyć do 10-ciu będziemy liczyc do 2-ch?

A może zamiast liczyć do 10-ciu będziemy liczyc do 2-ch?

Niech podstawą liczenia będzie 2

Taki system liczenia nazywamy binarnym Ile będzie cyfr: 2

Jakie to będą cyfry: 0 1

Z nich budujemy liczby binarne

Załóżmy, że używamy liczb mających osiem cyfr

Potęga 2: 27 26 25 24 23 22 21 20

Nr bitu: 7 6 5 4 3 2 1 0

Waga: 128 64 32 16 8 4 2 1

2525

(26)

Jak liczymy w systemie binarnym?

Jak liczymy w systemie binarnym?

0 0 0 0 1 1 0 1

Potęga 2: 27 26 25 24 23 22 21 20

Nr bitu: 7 6 5 4 3 2 1 0

Waga: 128 64 32 16 8 4 2 1

1 · 1 =    1 0 · 2 =    0 1 · 4 =    4 1 · 8 =    8 0 · 16 =    0 0 · 32 =    0 0 · 64 =    0 0 · 128 =    0

+ 13

(27)

Komunikat w systemie binarnym Komunikat w systemie binarnym

I L O V E Y O U 9 28 12 15 22 5 28 24 15 21

0 0 0 0 1 0 0 1

0 0 0 1 1 1 0 0

0 0 0 0 1 1 0 0

0 0 0 0 1 1 1 1

0 0 0 1 0 1 1 0

0 0 0 0 0 1 0 1

0 0 0 1 1 1 0 0

0 0 0 1 1 0 0 0

0 0 0 0 1 1 1 1

0 0 0 1 0 1 0 1

2727

(28)

Dlaczego system binarny?

Dlaczego system binarny?

1 1

Płynie prąd Płynie prąd

Świeci światło Świeci światło

Sygnał dźwiękowy Sygnał dźwiękowy

Płynie prąd Płynie prąd

Świeci światło Świeci światło

Sygnał dźwiękowy Sygnał dźwiękowy

0 0

Płynie prąd Płynie prąd

Świeci światło Świeci światło

Sygnał dźwiękowy Sygnał dźwiękowy

Nie płynie prąd Nie płynie prąd

Nie świeci światło Nie świeci światło

Brak dźwięku Brak dźwięku

(29)

Przesłanie litery Przesłanie litery II

I L O V E Y O U 9 28 12 15 22 5 28 24 15 21

+ -

0 0 0 0 1 0 0 1

0 1.5 Napięcie [ V ]

Czas [ s ]

0 1.5 Napięcie [ V ]

Czas [ s ]

2929

(30)

Aby to wszystko działało, potrzebna jest synchronizacja Aby to wszystko działało, potrzebna jest synchronizacja

I L O V E Y O U 9 28 12 15 22 5 28 24 15 21

+ -

0 0 0 0 1 0 0 1

0 1.5 Napięcie [ V ]

Czas [ s ]

0 1.5 Napięcie [ V ]

Czas [ s ]

(31)

Liczby binarne łatwo przesyłać Liczby binarne łatwo przesyłać

Aby przesyłać liczby binarne, wystarczy kanał komunikacyjny, w którym niosący informację sygnał przyjmuje dwie rozróżnialne wartości.

Czasem wartości 0 odpowiada brak sygnału, a wartości 1 jego obecność.

1 1 0 0

3131

(32)

Liczby binarne łatwo przesyłać Liczby binarne łatwo przesyłać

Czasem 0-u przypisuje się pewna ustaloną wartość sygnału, a 1-ce inną, wyraźnie różną wartość.

0 1.5 Napięcie [ V ]

Czas [ s ]

1

-1

1

0 0

(33)

Transmisja szeregowa Transmisja szeregowa

Transmisja szeregowa polega na kolejnym przesyłaniu 0 i 1, odbywać się to może asynchronicznie oraz synchronicznie.

Nadawca

Nadawca 0 0 0 0 1 0 0 1 Synchronizacja OdbiorcaOdbiorca

Nadawca

Nadawca 0 0 0 0 1 0 0 1 Sterowanie OdbiorcaOdbiorca

3333

(34)

Transmisja równoległa Transmisja równoległa

Transmisja równoległa polega na jednoczesnym przesyle 0 i 1, każdy bit informacji posiada swój własny podkanał transmisyjny.

Nadawca

Nadawca OdbiorcaOdbiorca

1 0 0 1 0 0 0 0

1 0 0 1 0 0 0 0

(35)

Rejestr — czyli liczba binarna w potrzasku Rejestr — czyli liczba binarna w potrzasku

Rejestr to układ, który służy do przechowywania informacji w postaci liczb binarnych.

Do rejestru można zapisywać informacje, z rejestru można je również odczytywać.

Każdy bit liczby jest pamiętany i może być przekazywany dalej.

Zapis

Zapis 0 0 0 0 1 0 0 1 OdczytOdczyt

3535

(36)

Pamięć — hurtownia rejestrów Pamięć — hurtownia rejestrów

Pamięć to ciąg kolejno ułożonych rejestrów, każdy rejestr zwany jest komórka pamięci.

Każda komórka ma swój numer, zwany adresem.

Układ pamięci pozwala na zapisywanie i odczytywanie informacji do/z komórki o określonym adresie.

Zapis

Zapis OdczytOdczyt

0 0 0 0 1 0 0 1

0 0 0 1 1 1 0 0

0 0 0 0 1 1 0 0

0 0 0 0 1 1 1 1

0 0 0 1 0 1 1 0

0 0 0 0 0 1 0 1

0 0 0 1 1 1 0 0

0001 0002 0003

N . . .

(37)

A nieco poważniej...

A nieco poważniej...

3737

Jak działa Jak działa komputer?

komputer?

(38)

Komputer — co to jest?

Komputer — co to jest?

Są dziesiątki definicji — głupich, mądrych, prostych i złożonych. Na potrzeby dzisiejszego spotkania przyjmijmy, że:

Komputer — to system wzajemnie powiązanych elementów elektronicznych o dedykowanym przeznaczeniu, stanowiący platformę sprzętową

pozwalającą na wykonywanie programów.

Wśród owych dedykowany elementów elektronicznych najważniejsze są:

procesory, pamięci,

układy sprzęgające,

układy wejścia/wyjścia,

pamięci masowe (zewnętrzne).

(39)

Komputer — dlaczego takie elementy składowe?

Komputer — dlaczego takie elementy składowe?

3939

Dwie podstawowe architektury organizacji systemów komputerowych:

architektura van Neumana architektura Harwardzka.

W roku 1945 John von Neumann, J. Prespera Eckert i John Mauchly, podczas realizacji

projektu komputera ENIAC, tworzą koncepcję programu zintegrowanego, składowanego w pamięci oraz maszyny wykonującej ten program.

Koncepcja jest rozpowszechniana w formie notatki służbowej a kierownik projektu H. Goldstine sygnuje ją tylko nazwiskiem von Neumanna pomijając dwóch pozostałych autorów.

Prawdopodobnie w związku z takim przebiegiem zdarzeń dziś używamy terminu architektura von Neumana.

(40)

Pamięć operacyjna

Architektura von Neumanna, elementyArchitektura von Neumanna, elementy

Procesor Urządzenia zewnętrzne

Magistrala danych Magistrala adresowa Magistrala sterująca

(41)

Pamięć operacyjna Pamięć operacyjna

4141

Informacja przechowywana jest w komórkach o jednakowym rozmiarze, każda komórka

zawiera jednostkę informacji zwaną słowem, zazwyczaj ma ono rozmiar jednego bajta.

Komórki tworzą zbiór uporządkowany, a każdej komórce można przypisać unikatowy identyfikator, tzw. adres.

0 0 0 0 1 0 0 1

0 0 0 1 1 1 0 0

0 0 0 0 1 1 0 0

0 0 0 0 1 1 1 1

0 0 0 1 0 1 1 0

0 0 0 0 0 1 0 1

0 0 0 1 1 1 0 0

0001 0002 0003

N . . .

Pamięć operacyjna

Adres

Zawartość komórki pamięci może być zmieniona tylko przez procesor jako przesłanie słowa do pamięci w wyniku wykonania rozkazu (współcześnie niekoniecznie tak jest, np. DMA).

Sposób przechowywania danych i instrukcji jest taki sam — są kodowane binarnie we wspólnej pamięci.

(42)

Procesor — ogólny schemat i istota działania Procesor — ogólny schemat i istota działania

Kod maszynowy to ciąg rozkazów zrozumiałych dla procesora. Procesor pobiera, identyfikuje i wykonuje te rozkazy. Rozkazy pobierane są z

komórek pamięci operacyjnej, gdzie są zapisane w postaci binarnej.

Rozkazy te operują na informacjach zapisanych w pamięci operacyjnej w postaci danych.

Kody rozkazów oraz dane są przekazywane pomiędzy procesorem a pamięcią poprzez magistrale.

Istotą procesora jest wykonywanie

rozkazów maszynowych zapisanych w pamięci operacyjnej.

Inne specyficzne działania procesora

wykonywane są po to, aby powyższy proces odbywała się maksymalnie sprawnie.

(43)

Urządzenia zewnętrzne Urządzenia zewnętrzne

4343

Dostarczanie informacji — urządzenia wejściowe: klawiatura, myszka, tablety, panele dotykowe, ekrany dotykowe.

Wizualizacja informacji — urządzenia wyjściowe: monitory, wyświetlacze, drukarki, projektory.

Wymiana informacji — karty sieciowe (przewodowe i bezprzewodowe), łączność w paśmie podczerwieni, komunikacja typu bluetooth.

Magazynowanie informacji — dyski, dyskietki, karty pamięci, płyty CD, DVD, systemy archiwizacyjne.

Zadaniem urządzeń zewnętrznych jest dostarczanie, wizualizacja, wymiana i magazynowanie informacji dla

procesora.

(44)

Pamięć operacyjna a pamięci zewnętrzne Pamięć operacyjna a pamięci zewnętrzne

Pamięć operacyjna jest zazwyczaj realizowana jako pamięć RAM — pamięć o dostępie swobodnym, można z niej dane odczytywać i zapisywać.

Czasem część pamięci operacyjnej realizowana jest jako pamięć ROM — pamięć tylko do odczytu (PROM, EPROM, aktualnie Flash).

Tylko pamięć ROM przechowuje swoją zawartość bez zasilania, dane przechowywane w trakcie pracy komputera w pamięci RAM giną — konieczne jest składowanie ich w pamięciach zewnętrznych.

Najpopularniejszym rodzajem pamięci zewnętrznych o dostępie

swobodnym (szybki zpis i odczyt) są dyski mechaniczne oraz pamięci Flash.

(45)

Bez procesora ani rusz, ale co to są te rozkazy maszynowe?

Bez procesora ani rusz, ale co to są te rozkazy maszynowe?

Wszystko można ponumerować — rozkazy wydawane komuś też.

Wszystko co można ponumerować, da się zapisać binarnie.

Wszystko co można zapisać binarnie, można zapamiętywać i przesyłać z wykorzystaniem techniki cyfrowej.

4545

(46)

Rozkazy też można ponumerować Rozkazy też można ponumerować

Wszystko można ponumerować — rozkazy wydawane komuś też.

Wszystko co można ponumerować, da się zapisać binarnie.

Wszystko co można zapisać binarnie, można zapamiętywać i przesyłać z wykorzystaniem techniki cyfrowej.

Zatem rozkazy również można przechowywać i przesyłać cyfrowo.

Padnij, powstań, padnij powstań Padnij, powstań, padnij powstań

01010 11010 01010 11010

(47)

Od architektury von Neumanna do typowego komputera Od architektury von Neumanna do typowego komputera

4747

0 0 0 0 1 0 0 1

0 0 0 1 1 1 0 0

0 0 0 0 1 1 0 0

0 0 0 0 1 1 1 1

0 0 0 1 0 1 1 0

0 0 0 0 0 1 0 1

0 0 0 1 1 1 0 0

0001 0002 0003

N . . .

Pamięć operacyjna

Procesor

Adres

Licznik rozkazów

Dekoder rozkazów Układ sterujący

Jednostka arytmetyczno

logiczna Rejestr rozkazów

Rejestry R1 R2 . . .

Urządzenia zewnętrzne

Klawiatura

Mysz Monitor Pamięci zewnętrzne

Cykl rozkazowy procesora:

Pobranie rozkazu zapisanego pod określonym adresem.

Zdekodowanie rozkazu.

Wykonanie rozkazu.

Ustalenie adresu następnego rozkazu.

Krótko: Pobierz, dekoduj, wykonaj

(48)

Ustalenie adresu rozkazu — licznik rozkazów Ustalenie adresu rozkazu — licznik rozkazów

0 0 0 0 1 0 0 1

0 0 0 1 1 1 0 0

0 0 0 0 1 1 0 0

0 0 0 0 1 1 1 1

0 0 0 1 0 1 1 0

0 0 0 0 0 1 0 1

0 0 0 1 1 1 0 0

0001 0002 0003

N . . .

Pamięć operacyjna

Procesor

Adres

Licznik rozkazów

Dekoder rozkazów Układ sterujący

Jednostka arytmetyczno

logiczna Rejestr rozkazów

Rejestry R1 R2 . . .

Urządzenia zewnętrzne

Klawiatura

Mysz Monitor Pamięci zewnętrzne 3

Licznik rozkazów zawiera adres rozkazu do pobrania.

Licznik rozkazów zawiera adres rozkazu do pobrania.

(49)

Pobranie rozkazu z pamięci operacyjnej — rejestr rozkazów Pobranie rozkazu z pamięci operacyjnej — rejestr rozkazów

4949

0 0 0 0 1 0 0 1

0 0 0 1 1 1 0 0

0 0 0 0 1 1 0 0

0 0 0 0 1 1 1 1

0 0 0 1 0 1 1 0

0 0 0 0 0 1 0 1

0 0 0 1 1 1 0 0

0001 0002 0003

N . . .

Pamięć operacyjna

Procesor

Adres

Licznik rozkazów

Dekoder rozkazów Układ sterujący

Jednostka arytmetyczno

logiczna Rejestr rozkazów

Rejestry R1 R2 . . .

Urządzenia zewnętrzne

Klawiatura

Mysz Monitor Pamięci zewnętrzne

Krótko: Pobierz, dekoduj, wykonaj

Rozkaz pobrany z pamięci ładowany jest do rejestru rozkazów procesora.

Rozkaz pobrany z pamięci ładowany jest do rejestru rozkazów procesora.

(50)

Dekodowanie rozkazu z pamięci operacyjnej Dekodowanie rozkazu z pamięci operacyjnej

0 0 0 0 1 0 0 1

0 0 0 1 1 1 0 0

0 0 0 0 1 1 0 0

0 0 0 0 1 1 1 1

0 0 0 1 0 1 1 0

0 0 0 0 0 1 0 1

0 0 0 1 1 1 0 0

0001 0002 0003

N . . .

Pamięć operacyjna

Procesor

Adres

Licznik rozkazów

Dekoder rozkazów Układ sterujący

Jednostka arytmetyczno

logiczna Rejestr rozkazów

Rejestry R1 R2 . . .

Urządzenia zewnętrzne

Klawiatura

Mysz Monitor Pamięci zewnętrzne Dekoder rozkazów zna każdy rozkaz

i potrafi go rozpoznać.

Dekoder rozkazów zna każdy rozkaz i potrafi go rozpoznać.

(51)

Wykonanie rozkazu wg wskazówek układu sterującego procesora Wykonanie rozkazu wg wskazówek układu sterującego procesora

5151

0 0 0 0 1 0 0 1

0 0 0 1 1 1 0 0

0 0 0 0 1 1 0 0

0 0 0 0 1 1 1 1

0 0 0 1 0 1 1 0

0 0 0 0 0 1 0 1

0 0 0 1 1 1 0 0

0001 0002 0003

N . . .

Pamięć operacyjna

Procesor

Adres

Licznik rozkazów

Dekoder rozkazów Układ sterujący

Jednostka arytmetyczno

logiczna Rejestr rozkazów

Rejestry R1 R2 . . .

Urządzenia zewnętrzne

Klawiatura

Mysz Monitor Pamięci zewnętrzne

Krótko: Pobierz, dekoduj, wykonaj

Układ sterujący wie jak wykonać każdy rozkaz.

Układ sterujący wie jak wykonać każdy rozkaz.

(52)

Rozkaz maszynowy jako ciąg mikrooperacji Rozkaz maszynowy jako ciąg mikrooperacji

Każdy rozkaz składa się z szeregu drobnych akcji zwanych mikrooperacjami.

Realizacja każdego rozkazu polega na wykonaniu szeregu mikrooperacji w określonej kolejności.

Mikrooperacje są elementarnymi operacjami wykonywanymi przez procesor.

Wykonanie rozkazu procesor dzieli na cykle, zwykle każdy cykl składa się z kilku taktów.

Zwykle w każdym takcie wykonywana jest jedna mikrooperacja lub kilka mikrooperacji niezależnych od siebie.

(53)

Wykonaniem mikrooperacji kierują sygnały sterujące Wykonaniem mikrooperacji kierują sygnały sterujące

5353

Pamięć operacyjna Urządzenia

zewnętrzne

Magistrala danych

Magistrala adresowa Magistrala sterująca

Procesor

Licznik rozkazów

Dekoder rozkazów Układ sterujący

Jednostka arytmetyczno

logiczna Rejestr rozkazów

Rejestry R1 R2 . . . Sygnały sterujące są

zwykle doprowadzane bezpośrednio do

odpowiednich układów scalonych

Sygnały sterujące są zwykle doprowadzane bezpośrednio do

odpowiednich układów scalonych

(54)

Wykresy czasowe sygnałów mikrosterujących — Z80 Wykresy czasowe sygnałów mikrosterujących — Z80

(55)

Wykresy czasowe sygnałów mikrosterujących — Z80, kontakt z PaO Wykresy czasowe sygnałów mikrosterujących — Z80, kontakt z PaO

5555

(56)

Ustalenie adresu następnego rozkazu do wykonania Ustalenie adresu następnego rozkazu do wykonania

0 0 0 0 1 0 0 1

0 0 0 1 1 1 0 0

0 0 0 0 1 1 0 0

0 0 0 0 1 1 1 1

0 0 0 1 0 1 1 0

0 0 0 0 0 1 0 1

0 0 0 1 1 1 0 0

0001 0002 0003

N . . .

Pamięć operacyjna

Procesor

Adres

Licznik rozkazów

Dekoder rozkazów Układ sterujący

Jednostka arytmetyczno

logiczna Rejestr rozkazów

Rejestry R1 R2 . . .

Urządzenia zewnętrzne

Klawiatura

Mysz Monitor Pamięci zewnętrzne Zrobione, trzeba ustalić skąd pobrać

następny rozkaz.

Zrobione, trzeba ustalić skąd pobrać następny rozkaz.

(57)

Co się dzieje po włączeniu komputera?

Co się dzieje po włączeniu komputera?

5757

Tuż po włączeniu komputera pamięć operacyjna zrealizowana w technologi RAM jest pusta.

Procesor potrzebuje rozkazów maszynowych do swojego działania, może je odczytywać tylko z pamięci operacyjnej, a ta jest pusta... .

Co teraz?

(58)

Co się dzieje po włączeniu komputera?

Co się dzieje po włączeniu komputera?

Tuż po włączeniu komputera pamięć operacyjna zrealizowana w technologi RAM jest pusta.

Procesor potrzebuje rozkazów maszynowych do swojego działania, może je odczytywać tylko z pamięci operacyjnej, a ta jest pusta... .

Co teraz?

0 0 0 0 1 0 0 1

0 0 0 1 1 1 0 0

0 0 0 0 1 1 0 0

0 0 0 0 1 1 1 1

0 0 0 1 0 1 1 0

0 0 0 0 0 1 0 1

0 0 0 1 1 1 0 0

0001 0002 0003

N . . .

Pamięć operacyjna

Adres

RAM

ROM

(59)

Co się dzieje po włączeniu komputera?

Co się dzieje po włączeniu komputera?

5959

Procesor po włączeniu zasilania rozpoczyna wykonywanie programu

począwszy od pewnej, ściśle określonej komórki pamięci (ściśle określony adres).

Komórka ta powinna być pobrana z pamięci stałej, o zawartości ustalonej np. przez producenta komputera.

(60)

Co się dzieje po włączeniu komputera?

Co się dzieje po włączeniu komputera?

Po zakończeniu programu z pamięci stałej, procesor rozpoczyna przeszukiwanie pamięci zewnętrznych.

Poszukiwany jest główny program ładujący, którego zadaniem będzie wybór i załadowanie odpowiedniego systemu operacyjnego z pamięci zewnętrznej.

(61)

Procesor a programowanie Procesor a programowanie

(62)

Procesor a programowanie Procesor a programowanie

(63)

Procesor a programowanie Procesor a programowanie

(64)

Procesor a programowanie Procesor a programowanie

(65)

Procesor a programowanie Procesor a programowanie

Język symboliczny (język asemblera) umożliwia pisanie programów z wykorzystaniem symboli (mnemoników) przypisanych poszczególnym rozkazom procesora. Program

w języku symbolicznym jest zrozumiały dla programisty, lecz nie jest zrozumiały dla procesora.

Mnemoniki to symboliczne oznaczenia rozkazów i innych elementów, np. rejestrów

Asembler to program dokonujący tłumaczenia kodu źródłowego programu w języku symbolicznym na kod wynikowy (kod maszynowy).

Asembler

Tablica symboli

MOV OUT AND

Znaczenie rozkazu Kod binarny Mnemoniki

Przesłanie bajtu pamięc—rejestr 10001100 MOV

Wyprowadzenie bajtu do układu wyjściowego 11101110 OUT

Mnożenie logiczne 10000001 AND

. . . . . . . . .

(66)

Procesor a programowanie Procesor a programowanie

Język wysokiego poziomu — niezależny od platformy sprzętowej i systemowej język programowania, pozwalający programiście skoncentrować się na logice rozwiązywanego problem.

Notacja typowych języków wysokiego poziomu to połączenie elementów języka angielskiego z notacją wywodzącą się z matematyki.

Program w języku symbolicznym Program w języku wysokiego poziomu

(67)

Dziękuję za uwagę Dziękuję za uwagę

Roman Simiński Roman Simiński

roman.siminski@edu.edu.pl

roman.siminski@edu.edu.pl

Figure

Updating...

References

Related subjects :