- •Мови, рівні і віртуальні машини
- •Сучасні багаторівневі машини
- •Поняття архітектури пк
- •1.4. Розвиток комп’ютерної архітектури
- •Розвиток багаторівневих машин
- •Типи сучасних еом
- •Питання до лекції
- •2.1. Принципи розробки сучасних комп'ютерів
- •2.2. Паралелізм на рівні команд
- •2.3. Конвеєри
- •2.4. Суперскалярні архітектури
- •2.5. Паралелізм на рівні процесорів
- •2.6. Векторні комп'ютери
- •Блок управління
- •2.7. Мультипроцессори
- •2.8. Мультикомпьютери
- •Питання до лекції
- •3. Основи комп’ютерної організації : пам’ять
- •3.1. Ієрархічна структура пам'яті
- •3.2. Загальні відомості про пам'ять
- •3.4. Методи звертання до пам'яті
- •3.5. Модулі пам'яті
- •3.6. Ряди і банки пам'яті
- •3.8. Код з виправленням помилок
- •3. 9. Скільки потрібно пам'яті
- •Питання до лекції
- •4. Цифровий рівень побудови ом
- •4.1. Вентилі і булева алгебра
- •4.2. Булева алгебра
- •4.3. Реалізація булевих функцій
- •4.4. Еквівалентність схем
- •Основні цифрові логічні схеми Інтегральні схеми
- •4.5. Комбінаційні схеми
- •3 Входи і 8 виходів
- •4.6. Арифметичні схеми.
- •4.7. Тактові генератори
- •Питання до лекції
- •Цифровий рівень побудови ом.
- •5. Цифровий логічний рівень архітектури: пам’ять, мікропроцесори
- •5.2. Синхронні sr-защіпки
- •5.3. Синхронні d-защіпки
- •5.4. Тригери (flip-flops)
- •5.5. Регістри
- •5.6. Організація пам'яті
- •Тригер (б)
- •Кожний ряд представляє одне з 3-бітних слів. При операції зчитування і запису завжди зчитується або записується ціле слово
- •5.7. Мікросхеми пам'яті
- •5.9. Мікросхеми процесорів
- •Стрілочки указують вхідні і вихідні сигнали. Короткі діагональні лінії вказують на наявність декількох висновків.
- •Питання до лекції
- •6. Шини
- •6.1. Ширина шини
- •6.2. Синхронізація шини
- •6.3. Синхронні шини
- •6.5. Асинхронні шини
- •6.6. Арбітраж шини
- •6.7. Принципи роботи шини
- •Питання до лекції
- •7. Мікроархітектурний рівень
- •7.1. Приклад мікроархітектури
- •7.2. Тракт даних
- •В цьому розділі
- •Табліця 7.1. Деякі комбінації сигналів аллу і відповідні їм функції
- •7.3. Синхронізація тракту даних
- •7.4. Робота пам'яті.
- •7.5. Мікрокоманди
- •7.6. Управління мікрокомандами: Mic-1
- •7.7. Приклад архітектури команд: ijvm
- •7.8. Модель пам'яті ijvm
- •Питання до лекції
- •8. Рівень архітектури команд
- •8.1. Моделі пам'яті
- •8.2. Загальний огляд рівня архітектури команд
- •8.3. Властивості рівня команд
- •8.4. Регістри
- •8.5. Команди
- •8.6. Загальний огляд рівня команд машини Pentium II
- •8.8. Загальний огляд рівня команд системи ultrasparc II
- •8.9. Загальний огляд віртуальної машини Java
- •8.10. Типи даних
- •8.11. Числові типи даних
- •8.12. Нечислові типи даних
- •8.13. Типи даних процесора Pentium II
- •Підтримувані типи відмічені хрестом (х)
- •8.14. Типи даних машини UltraSparc II
- •8.16. Типи даних віртуальної машини Java
- •8.17. Формати команд
- •Питання до лекції
- •9. Адресація
- •9.1. Способи адресації
- •9.2. Безпосередня адресація
- •9.3. Пряма адресація
- •9.4. Регістрова адресація
- •9.5. Непряма регістрова адресація
- •Лістинг 9.1 - Програма на асемблері для обрахунку суми елементів масиву.
- •9.6. Індексна адресація
- •Листинг 9.2. Програма на мові асемблера для обчислення операції або від (Аі і Ві ) для масиву з 1024 елементів.
- •9.7. Відносна індексна адресація
- •9.8. Стекова адресація
- •9.9. Зворотній польський запис
- •9.10. Обчислення формул в зворотнім польськім записі
- •Питання до лекції
Поняття архітектури пк
Під архітектурою розуміти ЕОМ ту сукупність їхніх характеристик, що необхідна користувачу. Це, насамперед, основні пристрої і блоки ЕОМ, а також структура зв'язків між ними. У "Тлумачний словник по обчислювальних системах" термін "архітектура ЕОМ використовується для опису принципу дії, конфігурації і взаємного з'єднання основних логічних вузлів ЕОМ".
Звичайно під архітектурою ПК розуміють їхню організацію з погляду користувача, тобто весь комплекс програмних і апаратних засобів, що забезпечують процес програмування задач і їхнього рішення на комп'ютерах. Опис архітектури містить у собі інформацію про користувальницькі можливості програмування, системи команд, структури центрального процесора й організації пам'яті, а також опис апаратних засобів, що входять до складу ПК, набору зовнішніх пристроїв і способів зв'язку з ними.
1.4. Розвиток комп’ютерної архітектури
Нульове покоління – механічні комп’ютери (1642-1945).
Перше покоління – електронні лампи (1945-1955).
Друге покоління – транзистори (1955-1965).
Третє покоління – інтегральні мікросхеми (1965-1980).
Четверте покоління –надвеликі інтегральні
мікросхеми (1980-?).
Таблиця 1.1. Основні етапи розвитку комп'ютерів
Рік випуску |
Назва комп’ютера |
Розробник |
Примітка |
1834 |
Аналітична машина |
Беббідж |
Перша спроба побудови цифрового комп’ютера |
1936 |
Z1 |
Зус |
Перша релейна обчислювальна машина |
1943 |
COLOSSUS |
Британський уряд |
Перший електронний комп'ютер |
1944 |
Mark I |
Айкен |
Перший американський багатоцільовий комп’ютер |
1946 |
ENIAC I |
Екерт / Моушлі |
Початок сучасних комп'ютерів |
1949 |
EDSAC |
Уілкс |
Перший комп'ютер з програмами, що зберігаються в пам’яті |
1951 |
Whirlwind I |
МТІ |
Перший комп'ютер сучасного часу |
1952 |
IAS |
Фон Нейман |
Цей проект використовується в сучасних комп'ютерах |
1960 |
PDP-1 |
DEC |
Перший міні-комп'ютер |
1961 |
1401 |
IBM |
Маленький комп'ютер |
1962 |
7094 |
IBM |
Невелика обчислювальна машина |
1963 |
В5000 |
Burroughs |
Перша машина, розроблена для мови великого рівня |
1 |
2 |
3 |
4 |
1964 |
360 |
IBM |
Перше покоління комп'ютерів |
1964 |
6600 |
CDC |
Перший супер-комп'ютер для наукових розрахунків |
1965 |
PDP-8 |
DEC |
Перший міні-комп'ютер масового використання |
1970 |
PDP-11 |
DEC |
Домінуючі в 70-х рр. Міні-комп'ютери |
1974 |
8080 |
Intel |
Перший універсальний 8-бітний комп'ютер на мікросхемі |
1974 |
CRAY-1 |
Cray |
Перший векторний супер-комп'ютер |
1978 |
VAX |
DEC |
Перший 32-бітний супер-комп'ютер |
1981 |
IBM PC |
IBM |
Початок ери сучасних персональних комп'ютерів |
1985 |
MIPS |
MIPS |
Перший комп'ютер RISC |
1987 |
SPARC |
Sun |
Перша робоча станція RISC на основі процесора SPARC |
1990 |
RS6000 |
IBM |
Перший суперскалярний комп'ютер |