• 1. Vahemälu ( Cache ) organiseerimine (otsevastavusega, assotsiatiivne, kogumassotsiatiivne).
  • Assotsiatiivse vahemälu uuendamise strateegiad
  • Andmete kirjutamine vahemälust põhimällu
  • 3. Katkematu pingeallikas (UPS). Puhvertoiteallikas
  • 2. Adresseerimise viisid.
  • 2. Riistvara tegevus alamprogrammide poole pöördumisel.
  • 1. Käsuformaadid : 0, 1, 2, 3 ja 1,5 aadressiga arvutid.
  • 1. Konveier protsessoris ja mälus. 2. Arvuti mälu klassifikatsioon.
  • 3. Siinide juhtimine - katkestusteta süsteem, katkestustega süsteem ja prioriteedid.
  • 2. Protsessori struktuur : käsuloendur, käsuregister, käsu dekooder, juhtautomaat ja operatsioonautomaat - nende osa käsu täitmisel.
  • 3. Püsimälud (info salvestamine): ROM, PROM, EPROM, EEPROM ja Flash.
  • 1. Adresseerimise viisid.
  • 2. Pooljuhtmälud. 3. Spetsiaalse riistvara realiseerimine. 1. Klaviatuur (skaneerimine). 2. Siirete ennustamine
  • 3. Püsimälud (info salvestamine) : ROM, PROM, EPROM, EEPROM ja Flash. 1. Konveier protsessoris ja mälus. 2. Siirete ennustamine
  • 1. Käsu täitmine protsessoris (käsuloendur, käsuregister, käsu dekooder, operatsioon automaat ja juhtautomaat)




    Download 129.17 Kb.
    bet2/3
    Sana21.03.2017
    Hajmi129.17 Kb.
    1   2   3

    Järjestikskeem: digitaalskeem, milles väljundi väärtus sõltub eelmistest, eelnevatel diskreetse aja hetkedel I/O-s olnud väärtustest – skeemil on mäluolek.


    trigerid (Flip/flop, latch)

    triger on elementaarne salvestuselement, millel on kaks stabiilset olekut. Ühele olekule omistatakse leppeliselt kahendväärtus 1, teisele olekule 0. Erinevalt loogikaelementidest ei sõltu trigeri olek mingil hetkel mitte ainult sisendite väärtustest sellel hetkel, vaid olulisemad on hoopis trigeri endine olek ja eelmised sisendiväärtused.



    registrid (Registers) nihkega ja ilma

    N-bitise kahendkoodi salvestamiseks on vaja n trigerit, mis moodustavadki registri. Registreid ühendavad JA-elemendid, mis võimaldavad edastada koode ühest registrist teise. Registriks nim trigeritest koosnevat seadet, mis võimaldab salvestada, säilitada ja taasesitada infot (sõna kaupa). Igale registrisse salvestatud sõna bitile vastab registri koht (pesik?). Nihkega ehk jadaregister - trigerid ühendatud omavahel nihkeahelaga. Nihe paremale on madalamate bittide suunas ja vasupidi. Arvu nihutamine paremale tähendab ta jagamist arvusüsteemi alusega. Nihkereg võimaldab teisendada infi järjestikuselt kujult paralleelsele kujule ja vastuidi. Reverssiivne - nihkeregister, mis suudab nihet nii paremale kui vasakule. Ilma nihketa ehk rööpregistrisse salvestatakse info rööpkoodis, n-kohalise arvu jaoks n-trigerit.



    loendurid (Counter)

    In general, a counter is a device which stores (and sometimes displays) the number of times a particular event or process has occurred often in relationship to a clock.

    General (lot. generalis - umumiy, bosh) - qurolli kuchlardagi harbiy unvon (daraja). Dastlab, 16-a.da Fransiyada joriy qilingan. Rossiyada 17-a.ning 2-yarmidan maʼlum. Oʻzbekiston qurolli kuchlarida G.
    In practice, there are two types of counters:


    *up counters which increase (increment) in value
    *down counters which decrease (decrement) in value.

    kahend, kümnend, suvalise mooduliga, sünkroonne, asünkroonne, jne.

    Nim impulsside loendamiseks ettenähtud loogikalülitust. Loendur on register, millesse salvestatud arv sisendile antud signaali mõjul suureneb ühe võrra. Summeerivad-loendavad päripidi, Lahutavad-loendavad tagurpidi (reverssiivne), sõltuvalt info ülekandmise viisist jaot. nad jada- ja rööpülekandega loendureiks. Kahendloendur - kahepositsiooniliste trigeritega. Lihtsaim loendustriger moodustab kahendloenduri järgu. Loendustegur=2n (n-loendurikohtade arv). Kümnendloendur - loendab järjest 2nd koodi 0...9. Sünkroonne - ehk rööpülekandega, toimub trigeritevaheline signaali ülekandmine kõigi astmete jaoks üheaegselt, mistõttu ei teki hilistumist. Asünkroonne - ehk jadaülekanne, loenduri puuduseks on signaalide ülekandmisel tekkiv hilistumine, mis suureneb koos loenduri astmete arvuga. Hilistumine võib ületada takti kestvuse.
    2. Suvapöördusmälud.

    Suvapöördusmälud on mälud, kus mälu poole pöördumine ja sealt mingi info saamine võtab alati ühepalju aega, olenemata sellest, kus info mälus asub. Suvapöördusmälud jagunevad pooljuht ja magnetmäludeks. Pooljuhtmälud säilitavateks ja mittesäilitavateks (toite kadumisel data kaob):

    Säilitavad:

    ROM – kiire, kasutaja muuta ei saa, lugemiseks

    PROM – ühe korra programmeeritav dioodide läbipõletamine

    EPROM – korduvalt programeeritav, ujupaisuga transistor, kustutamine UV-valgusega

    EEPROM – ujupaisu laeng määratakse elektriliselt

    Mittesäilitavad:

    SRAM – kiire, kasutatakse registrites, realiseeritakse transistoridega kristalli pinnal

    DRAM – aeglasem, põhimäludes, realiseeritakse kondensaatoritega, mis asuvad mitmekihiliselt kristalli pinnal

    Suvapöördus magnetmälu on säilitav mälu.

    1. Vahemälu (Cache) organiseerimine (otsevastavusega, assotsiatiivne, kogumassotsiatiivne).

    Vahemälu organiseerimine kolmel viisil:

    Assotsiatiivne – vahemälu kontroller võib põhimälust võetud ploki paigutada vahemälu piires kuhu tahes

    Kogumassotsiatiivne – vahemälu on jaotatud kogumiteks, millest igaüks sisaldab mitut andmeplokki. Iga põhimälust vahemällu loetav plokk võib asuda suvalises kogumis, kuid kogumi piires on kindlal kohal.

    Otsevastavusega – iga konkreetne vahemäluplokk vastab kindlatele põhimäluplokkidele.

    Vahemälu ehk peidikmälu on protsessoris (või sellega vahetult ühenduses) olev mälu. See põhineb transistoritel ja on seetõttu väga kiire.

    Vahemälus säilitatakse informatsiooni, mida on protsessoris käskude täitmisel korduvalt vaja. Seega põhimälust loetud informatsiooni säilitatakse koos aadressiga vahemälus ja kui vastava mäluaadressi poole pöördudes leitakse vajalik informatsioon vahemälust, siis kasutatakse seda põhimälu poole pöördumata. See teeb protsessori töö kiiremaks, kuna põhimälust lugemine võtaks kauem aega. Vahemälu pole hinna tõttu väga mahukas. Kolme tüüpi on: protsessori sees, protsessori juures, emaplaadil.

    Assotsiatiivse vahemälu uuendamise strateegiad :

    LRU - Least Recently Used

    LFU – Least Frequently Used

    LIFO – last in last out (viimasena sisse, esimesena välja)

    FIFO – First In First Out (esimesena sisse, esimesena välja ehk kauem olnud andmed välja, nagu poejärjekord)

    Järjestikune uuendamine (Round-Robin)

    Random - juhuslik

    Andmete kirjutamine vahemälust põhimällu:

    Write-through, korraga muutused kirjutada vahemällu ja põhimälu

    Write-back, kirjutatakse põhimällu vahemälu bloki asendamisel,

    DMA või mõne teise siinihõive õigusega seadme pöördumisel antud aadressil või ka kui ei ole piisavalt kaua andmeid põhimällu kirjutatud (Pentium).



    Probleem – vahemälu initsialiseerimine pärast RESET-i. Kus on juba vajalik mälust loetud info ja kus juhuslik sisselülitamisel kujunenud kood?

    Lihtsaim lahendus – lisa bit (dirty bit) initsialiseeritakse resetiga.

    http://et.wikipedia.org/wiki/Mälu_(arvuti)

    3. Katkematu pingeallikas (UPS).

    Puhvertoiteallikas ehk katkematu toite allikas ehk UPS on seade, mille eesmärk on kaitsta elektritarbijaid erinevate elektrivõrgus esinevate probleemide eest. Elektrivõrgus (Euroopas 230V) võib esineda 9 erinevat süsteemisisest probleemi, mis võivad häirida elektriga töötavate seadmete töökvaliteeti või füüsiliselt seadmeid rikkuda. Lisaks on olemas süsteemivälised probleemid, kus kas loodusliku õnnetuse või inimtegevuse tagajärjel saavad elektriliinid või muud elektripaigaldised nõnda kannatada, et tarbijateni jõudev elektrivool puudub üldse või ei vasta nõuetele.

    Kõige levinumad elektrivõrgu süsteemisisesed probleemid 1-faasilistes süsteemides on:



    1. Pingelohk – kõige ohtlikum ja rahalist kahju toovam [1][2]

    2. Süsteemiavarii ehk voolukatkestus – mitte väga ohtlik ja keskmiselt rahalist kahju toov [1][2]

    3. Impulsspinge – mitte väga ohtlik ja vähe rahalist kahju toov [1][2]

    4. Liigpinge ehk ülepinge – mitte väga ohtlik ja keskmiselt rahalist kahju toov[1][2][3]

    5. Alapinge – mitte väga ohtlik ja keskmiselt rahalist kahju toov[1][2][4]

    6. Voolutõuge [1][2]

    7. Müra [1][2]

    8. Sagedushälbed [1][2]

    9. Suhteline harmoonikute sisaldis[1][2]

    Nendest probleemidest tulenevate kadude (riistvaralised kaod, andmete kustumine ja lisatöö kaotatu kompenseerimiseks) leevendamiseks ja vältimiseks on välja mõeldud mitmesuguseid töövõtteid ja kaitseseadmeid. Üks võimalus kaitsta oma elektriga töötavaid seadmeid ja nendega seotud ressursse on kasutada sellist riistvaralist lahendust nagu UPS (inglise keelest uninterruptible power supply), mida eesti keeles kutsutakse katkematu toite allikaks või puhvertoiteallikaks. Kuigi kirjanduses kasutatakse eelpool mainitud termineid ning nendest on võimalik konstrueerida ka suupäraseid lühendeid eesti keelde (näiteks KTA ehk KATA või PTA ehk PETA), on professionaalne katkematute toiteallikatega töötav personal inseneride ning müügiinimeste näol üle võtnud siiski mugava lühendi UPS. Seda moodi järgib ka antud artikkel.

    UPS-i peamine ülesanne on seadmeid kaitsta toitepinge katkemise ning tugevate pingekõikumiste eest. UPS ühendatakse oma elektrilise sisendi ning väljundi abil kaitstava seadme sisendi ning elektrivõrgust (või mingist muust vahelduvvoolu energiaallikast) tuleva väljundi vahele (sellest tuleb ka sõna "puhver"). UPS-i sees on aku, mis hoiab toidet mõned minutid, et kasutaja saaks poolelioleva töö salvestada ja arvuti sulgeda. IEC (International Electrotechnical Commission) avaldas 1999. aastal standardi, mille alusel saab UPS-id jagada kvaliteediklassidesse. Standard IEC 62040-3 defineerib UPS-id kolme klassi – klass 1, klass 2 ning klass 3. UPS-e iseloomustavad paljud parameetrid (millest paljusid hoiavad tootjad enda teada) ning uuemate mudelitega kaasnevad uued ja täiendavad lisafunktsioonid.



    2. Adresseerimise viisid.

    1. Otsene adresseerimine – operandid vahetult järgnevatel mäluaadressidel.

    2. Kaudne adresseerimine – käsukoodis on aadressi aadress, operandide vahetamise võimalus CPU-de vahel.

    3. Vahetu adresseerimine – operandide aadressid on sõltumatud ning antakse eraldi aadressiga kas registermälus või põhimälus.

    4. Autoinkrementne – pinumälust lugemiseks saadakse aadress registermälust, sellele lisatakse operandi mõõt ja tulemus läheb pinumälu järgmisse aadressi.

    5. Autodekrementne – registrist lühike aadress, mille järgi operandid ja mõõt pinumälusse.

    6. Segmenteerimine – käsukood ja segment aadressis kui kõik andmed on ühes pinumälu segmendis, segmentidevaheline liikumine käsuloenduri abil.

    7. Indekseerimisega – aadressi baas R indeks nihe -> kui palju peab operandide liikumiseks edasi liikuma.

    8. Baseerimisega – käsukoodiga antakse ainult nihe, aadressi baas asub baasiregistris.

    9. Baseerimise ja indekseerimisega – nii indeks- ja baasregistrid.

    10. Suhteline adresseerimine – käsukoodiga antakse nihe.

    Operandide adresseerimiseks kasutatakse mitut viisi: otse-, suht- ning kaudadresseerimist jne. Käsus sisalduva teabe põhjal leitakse vajalik mälupesa ning loetakse sealt soovitud operand. Protsessoril võib olla 10 ja enam erinevat adresseerimisviisi.

    Otseadresseerimisel antakse käsuga ette operandi aadress, mille järgi leitakse mälust operand.

    Kaud adresseerimisel leitakse kõigepealt mälust operandi aadress ning seejärel teisest mälupesast operand.

    Suhtadresseerimisel antakse operandi aadress käsuloenduri (programmi jooksva aadressi) suhtes. Operandi aadress leitakse käsuloenduri sisu ja suhtaadressi summeerimisega.

    Indeksadresseerimine sarnaneb suhtadresseerimisega, kuid käsuloenduri asemel kasutatakse baasaadressina indeksiregistris salvestatud aadressi sõna

    Vahetul adresseerimisel antakse operand otse käsuga.

    2. Riistvara tegevus alamprogrammide poole pöördumisel.

    Pinuviita kasutatakse näiteks alamprogrammide poole pöördumisel, millega seoses programmi täitmise senine käik saab ajutiselt katkestatud, kuid jätkub hiljem samalt kohalt. Käsk, millega pöördutakse alamprogrammi poole (CALL-käsk), salvestab kõigepealt käsuloenduri sisu (näitab järgmisena täidetava käsu aadressi) automaatselt pinumällu, alamprogrammi lõpus olev naasmiskäsk (RET-käsk) loeb pinumälust sama aadressi ja salvestab käsuloendurisse tagasi. Programmi täitmine jätkub katkenud kohalt.



    1. Käsuformaadid : 0, 1, 2, 3 ja 1,5 aadressiga arvutid.

    0-aadressiga arvuti – käsukood

    1-aadressiga arvuti – käsukood, pikk operandi/resultaadi aadress

    1,5-aadressiga aarvuti – käsukood, 1.pikk operandi aadress, lühike operandi/2.resultaadi aadress

    2-aadressiga arvuti – käsukood, 1.pikk operandi aadress, 2.pikk operandi või resultaadi aadress

    3-aadressiga arvuti – käsukood, 1.pikk operandi aadress, 2.pikk operandi aadress, resultaadi aadress

    ühe aadressiga arvuti

    käsukood näitab:

    * milline käsk kuulub täitmisele

    * kus operandid asuvad

    * kuhu salvestada resultaadid

    Pikk aadress viitab mällu, lühike registrisse.



    2. Virtuaalmälu (lehekülgedeks jagamine ja segmenteerimine).

    3. Analoog info, digitaalne info, ADC, DAC ja helikaart.

    1. LCD, LED, OLED, plasma kuvarid.

    2. Enamkasutatavad kombinatsioonskeemid.

    3. Riistvara tegevus alamprogrammide poole pöördumisel.

    1. Konveier protsessoris ja mälus.

    2. Arvuti mälu klassifikatsioon.

    Mälud jaotatakse kahte suurde gruppi – ajutise olekuga mälud ja püsiva olekuga mälud. Ajutise olekuga on näiteks SRAM-staatiline suvapöördusmälu ja DRAM-dünaamiline suvapöördusmälu.

    SRAM puhul kasutatakse mäluelemendiks tavalist trigerit. Ühe biti salvestamiseks on vaja ühte trigerit. DRAM – mahtuvuspõhine, aeglane, odav, suure pakkimistihedusega.

    Kui ajutise olekuga mälud säilitavad mälus andmeid toite kadumiseni, siis püsiva olekuda mälud säilitavad mälus olevad andmed ka toiteta.

    Need mälud jagatakse gruppidesse:

    ROM – võimalik ainult lugemine.

    PROM – võimalik kasutaja polt programmeerida/kirjutada ühe korra.

    EPROM – võimalik korduvalt kirjutada, kustutamine UV-valgusega.

    EEPROM – softi abil programmeeritav, kasutatakse ujupaisuga transistore.

    3. Siinide juhtimine - katkestusteta süsteem, katkestustega süsteem ja prioriteedid.

    mikroprotsessorite ja arvutite ehitus sõltub sellest, kuidas nende eri osad (ALU, reg-d, in- ja outliidesed) on ühendatud tervikuks. Juhtseadme protsessori, mälu ja in-outliideste vahel kasutatakse ühenduseks siine-mitmejuhiline ühendus, millega saab omavahel liita palju süsteemi komponente. Juhtseadme siin koosneb mitmest paralleelsest juhist, mis ühendavad elektriliselt juhtseadme erinevaid osi. Siinid jagunevad: aadressi-, andme- ja juhtsiinideks. Aadressi- ja andmesiinid on tavaliselt 8- või 16 soonelised, nende kaudu edastatakse korraga ühe- või kahebaidine sõna. Aadressisiini 8 biti abil saab edastada aadresse 0…255, mis sobib väga väikese mälu või näiteks in- ja outliideste adresseerimiseks. Kõik in ja outliidesed ning mälu on ühendatud siiniga, millele protsessor väljastab aadressi. Suuremate mälude adresseerimiseks on vaja 16- või enamsoonelist siini 16- bitise aadressisiini korral saab otseselt adresseerida 216=65535 baiti=64Kbaiti(220=1Mbait). Kui mingi sisendseade tuvastab siinil oma aadressi, väljastab ta andmesiinile oma mäluregistri bittide olekud. Samuti toimub andmesiini kaudu andmevahetus protsessori ja mälu vahel. Juhtsiini kaudu edastatakse signaale, mida kasutatakse arvuti töö juhtimiseks ja kontrolliks. Näiteks määravad juhtsiini kaudu edastatavad signaalid R (read) ja WR(write), kas mälu poole pöördutakse info lugemiseks või kirjutamiseks. Aadressid ja andmed on siinil väga lühikest aega. Nii saab ühe ja sama siiniga edastada kogu nõutava info paljudelt sisenditelt protsessorisse ja vastupidi protsessorist paljudesse out-itesse, lugeda mälust käske ning salvestada sinna vajaliku infot. Siinis edastatakse andmeid mõlemas suunas (protsessori ja in/out seadme vahel, mälu ja käsud). Siinidraiver-element, mis eraldab mingi seadme siinist.



    2. Protsessori struktuur : käsuloendur, käsuregister, käsu dekooder, juhtautomaat ja operatsioonautomaat - nende osa käsu täitmisel.

    Protsessor teostab mitmesuguseid operatsioone mälus paiknevate käskude järgi. Protsessori koosseisu kuulub ALU, juhtautomaat-mikroprogrammautomaat, mitu reigistrit ning vahemälu. CPU on arvuti aju. Personaalarvutite puhul mahub see ära ühte kiipi ehk mikroskeemi ja seda nimetatakse mikroprotsessoriks. Iga protsessori põhikomponent on aritmeetika-loogikaplokk (ALU - Kõiki aritmeetilisi arvutusi (liitmine, lahutamine, korrutamine, jagamine), samuti loogikaoperatsioone (võrdlusi) sooritav protsessori osa), mis teostab aritmeetilisi ja loogikatehteid, ning juhtplokk (See osa protsessorist, mis leiab üles, analüüsib ja täidab kõik programmis sisalduvad käsud), mis võtab mälust käske ja täidab neid ise või vajaduse korral pöördub täitmiseks ALU poole. Registreid kasutatakse, tulemite või tehete lühiajaliseks salvestamiseks, selleks, et tulemid oleksid kiirelt saadavad järgmiseks tehteks.



    Käsuloenduri ülesandeks on järjestikuste käskude lugemine Programm Counter aadressi järgi. Käsuloendur ehk "käsuaadresside register" on täidetava või järgmise käsu aadressi sisaldav register protsessoris. Käsuloendurit suurendatakse automaatselt 1 võrra iga kord, kui tuleb käsk osutada järgmisele käsule. Käskude töötlusega seotud käsuloendur (Program Counter) kujutab endast ühte 16-bitist registrit, mis sisaldab järgmisena mälust loetava käsu (käsuosa) mäluaadressi. Protsessori juhtskeem suurendab käsuloenduri sisu automaatselt ühe võrra pärast iga baidi lugemist mälust. Käsuloenduri sisu saab muuta ka vastavate käskudega.

    8-bitises käsuregistris (Instruction Register) hoitakse iga käsu esimest baiti pärast selle mälust protsessorisse sisselugemist. Käsud ise võivad olla kuni kolmebaidised.



    Käsudekooder (Instruction Decoder) dešifreerib käsuregistris oleva käsu koodi. Lihtsamalt öeldes, ta teeb kindlaks käsu sisu ja teavitab sellest juhtseadet. Olenevalt käsust tehakse selgeks järgmised asjaolud:

    - käsu pikkus (ühe-, kahe- või kolmebaidine),

    - ALU täidetav tehe,

    - andmete paiknemine,

    - aadresside paiknemine.

    Juhtautomaat, operatsiooniautomaat – käsudekoodrist liigub vastavast väljundist signaal juhtautomaati. Juhtautomaat saadab juhtsignaalid operatsiooniautomaati. Operatsiooniautomaat loeb nõutud andmed oma suurde registermälusse ja saadab andmed alusse, mis teeb vastavad tehted. Arvutis on operatsiooniautomaadiks Protsessor, juhtautomaadiks aga protsessori töid juhtiv mikroprogrammiautomaat.

    Protsessor sooritab tehteid mälus paiknevate käskude järgi. Peale aritmeetika- loogikaploki (ALU) kuulub protsessori koosseisu mitu registrit ning juhtautomaat ehk mikroprogrammautomaat.

    käsuloenduri ülesandeks on säilitada programmi järgmise käsu aadressi

    programmi käsk loetakse mälust käsuregistrisse, kus seda hoitakse seni, kuni käsudekooder ta ära tunneb

    juhtautomaat- käsu järgi määrab juhtautomaat protsessori masinatsükli ning realiseerib algoritmi. Juhtautomaat lahendab loogikaülesandeid ja korraldab registrite tööd.





    2. RAID ja SSD kettad.

    Solid State Drive ehk SSD-ketas ehk lihtsalt pooljuhtketas on andmekandja, mis säilitab andmeid mikrokiibil. SSD eristub elektromagnetilisest meediumist nagu (tänapäeval unustusse vajunud) flopikettad või kõvakettad. SSD tehnoloogia eksisteerib eri vormides juba 1950ndatest, aga see jõudis tavatarbijate kätesse alles 1990ndatel. SSD tehnoloogia on flashmälu kasutamine koos kõvakettakontrolleriga, emuleerimaks kõvaketast. Ehk teisisõnu, SSD on üks välgumälu kasutamise liik. SSD oli seniajani masside peibutamiseks liiga kallis, aga nüüdseks on hinnad langenud, muutes sellise andmekandja kasutamise arvutisüsteemides juba tavaliseks. SSDd on kõvaketastega võrreldes kiiremad ja vaiksemad (lausa hääletud, sest seal ei liigu midagi peale elektronide). Vähemalt netis üsna levinud müüdid on, et SSD on töökindlam ega muutu kuumaks, kuna selles puuduvad liikuvad osad, aga neid kahte punkti ei maksa uskuda. Et saada kiirem arvuti madalama hinnaga, kasutatakse võimalust jooksutada arvutis kõvaketast ja SSD-ketast korraga. Esimesel on suured failid, kuna selline andmetalletus on lihtsalt nii odav. Kõvakettaga võrreldes siiski kallilt SSD-lt võib samas jooksutada opsüsteemi- ja programmide faile, et süsteemi üldist töökiirust tõsta.



    RAID (Redundant Array of Inexpensive Disks) abil saab mitmest füüsilisest kettast teha ühe loogilise salvestusseadme, mis on vastavalt vajadusele kas töökindlam, suurem või kiirem . Termin RAID võeti kasutusele 1987 aastal, kui Patterson, Gibson ja Katz kirjutasid artikli teemal "A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks (RAID)", kus kirjeldati erinevaid kõvaketaste komplekteerimise mooduseid, nimetades seda terminiga RAID. RAID'i idee seisneb selles, et pannes kokku mitmeid odavaid kettaid saavutatakse parem tulemus kui omades ühte suurt ketast. Lisaks näib selline komplekt kettaid opetatsioonisüsteemile ühe suure kettana. RAID lahtiseletatult Redudant Arrays of Inexpensiv Disks, tähendab vabas tõlkes "hulk liigseid odavaid kõvakettaid". Tänapäeval, mil kõvakettad on muutnud odavamateks on rohkem levinud tõlgendus ‘Redudant Arrays of Independent Disks’ ehk sõltumatute kõvaketaste massiiv.

    3. Püsimälud (info salvestamine): ROM, PROM, EPROM, EEPROM ja Flash.

    ROM on mõeldud paljukordseks informatsiooni lugemiseks; info on püsimällu salvestatud eelneva spetsiaalse tehnoloogilise protsessi käigus.

    PROM on programmeeritav püsimälu. Tema püsimälu sisu saab programmeerida kas tehases tema integraallülituste valmistamise käigus vastavate tehnoloogiliste maskidega, või mikroprotsessorisüsteemide koostaja poolt spetsiaalseid programmaatoreid kasutades.

    EPROM on ümberprogrammeeritav püsimälu. Neid elemente programmeeritakse samuti spetsiaalsete programmaatorite abil, kuid säilitatavat informatsiooni on võimalik elektriliselt või ultraviolettkiirgusega kustutada ja seejärel mäluelementi uuesti programmeerida.

    EEPROM-I puhul saab informatsiooni kustutada impulsside abil. EEPROM-I on lihtsam ümberprogrammeerida kui EPROM’I, kuid nad ei ole nii kiired kui viimane.

    FlashEEPROM on blokk-kustutatav ja -uuesti kirjutatav. Kustutamiseks ei ole seda tarvis ahelast eemaldada. Kasutatakse digikaamerates näiteks.Andmed säilivad ka siis, kui masin välja lülitada.


    1. Adresseerimise viisid.

    1. Otsene adresseerimine – operandid vahetult järgnevatel mäluaadressidel.

    2 Kaudne adresseerimine – käsukoodis on aadressi aadress, operandide vahetamise võimalus CPU-de vahel.

    3 Vahetu adresseerimine – operandide aadressid on sõltumatud ning antakse eraldi aadressiga kas registermälus või põhimälus.

    4 Autoinkrementne– pinumälust lugemiseks saadakse aadress registermälust, sellel lisatakse operandi mõõt ja tulemus läheb pinumälu järgmisse aadressi.

    5Autodekrementne– registrist lühike aadress, mille järgi operandid ja mõõt pinumälusse.

    6 Segmenteerimine – käsukood ja segment aadressis kui kõik andmed on ühes pinumälu segmendis, segmentidevaheline liikumine käsuloenduri abil.

    7. Indekseerimisega – aadressi baas R indeks nihe -> kui palju peab operandide liikumiseks edasi liikuma.

    8 Baseerimisega – käsukoodiga antakse ainult nihe, aadressi baas asub baasiregistris.

    9.Baseerimise ja indekseerimisega – nii indeks- ja baasregistrid.

    10. Suhteline adresseerimine – käsukoodiga antakse nihe.

    Operandide adresseerimiseks kasut. mitut viisi: otse- ja kaudadresseerimist, suht- ja indeksadresseerimist, vahetut adresseerimist, aga ka mitmesuguseid kombineeritud adresseerimisviise nagu kaudset indeksadresseerimist jne. Käsus sisalduva teabe põhjal leitakse vajalik mälupesa ning loetakse sealt soovitud operand. Protsessoril võib olla 10 ja enam erinevat adresseerimisviisi.

    Otseadresseerimisel antakse käsuga ette operandi aadress, mille järgi leitakse mälust operand.

    Kaud adresseerimisel leitakse kõigepealt mälust operandi aadress ning seejärel teisest mälupesast operand.

    Suhtadresseerimisel antakse operandi aadress käsuloenduri (programmi jooksva aadressi) suhtes. Operandi aadress leitakse käsuloenduri sisu ja suhtaadressi summeerimisega.

    Indeksadresseerimine sarnaneb suhtadresseerimisega, kuid käsuloenduri asemel kasut. baasaadressina indeksiregistris salvestatud aadressi sõna

    Vahetul adresseerimisel antakse operand otse käsuga.

    2. Pooljuhtmälud.

    3. Spetsiaalse riistvara realiseerimine.
    1. Klaviatuur (skaneerimine).

    2. Siirete ennustamine (Branch prediction) : vajadus, strateegiad.

    Strateegiad :

    Fikseeritud hargnemiste ennustamine Fixed Branch Prediction

    Staatiline hargnemiste ennustamine Static Branch Prediction

    Dünaamiline hargnemiste ennustamine Dynamic Branch Prediction

    In computer architecture, a branch predictor is the part of a processor that determines whether a conditional branch in the instruction flow of a program is likely to be taken or not. This is called branch prediction. Branch predictors are crucial in today's modern, superscalar processors for achieving high performance. They allow processors to fetch and execute instructions without waiting for a branch to be resolved.

    Almost all pipelined processors do branch prediction of some form, because they must guess the address of the next instruction to fetch before the current instruction has been executed. Many earlier microprogrammed CPUs did not do branch prediction because there was little or no performance penalty for altering the flow of the instruction stream.

    Branch prediction is not the same as branch target prediction. Branch prediction attempts to guess whether a conditional branch will be taken or not. Branch target prediction attempts to guess the target of the branch or unconditional jump before it is computed by parsing the instruction itself.



    3. Püsimälud (info salvestamine) : ROM, PROM, EPROM, EEPROM ja Flash.
    1. Konveier protsessoris ja mälus.

    2. Siirete ennustamine (Branch prediction) : vajadus, strateegiad.

    3. Puutetundlikud ekraanid

    Resistiivsed puuteekraanid

    Neljatraadiline ekraan. Resistiivne ehk takistuslik puuteekraan koosneb kahest läbipaistvast plastkileplaadist. Mõlema plaadi sisepind on kaetud peaaegu täiesti läbipaistvast materjalist (indiumi ja tina oksiididest) üliõhukese kihiga, millel on teatud elektritakistus (resistiivsus); kummagi plaadi kahes vastasservas on elektroodid pinge rakendamiseks ja mõõtmiseks. Kilest plaate hoiavad normaalolekus kokku puutumast mikroisolaatoritest võrgustik (see on vaevunähtav). Kui vajutada ekraanile sõrme või mõne esemega, tekib plaatide vahel puutepunktis elektriline kontakt. Puutepunkti koordinaatide (asukohaarvude x ja y) kindlakstegemiseks rakendab juhtlülitus (kontroller) esmalt alalispinge alumise plaadi elektroodidele. Puutepunkti asukohas tekib siis takistuste suhtele vastav elektripinge (5-voldise elektroodipinge korral võib see olla näiteks x = 2 V). Seda pinge väärtust mõõdab kontroller pealmise plaadi elektroodidelt (nende elektroodide vahel enne kontakti pinge puudus); nii saadakse x-koordinaadi signaal. Teise koordinaadi saamiseks pingestatakse pealmine plaat, mis on alumisega risti, ja mõõdetakse pinge väärtus alumise plaadi elektroodidelt; saadakse y-signaal. Kontroller vahendab need signaalid draiverile vajaliku toimingu sooritamiseks.

    Viietraadilise puututundliku ekraani töökindlus on parem, kuna resistiivne kate membraani peal on vahetatud juhtivaga (viietraadiline ekraan töötab ka siis, kui selle membraan on läbi lõigatud). Tagumise klaasi peal on pandud resistiivne kate, mille nurkades on neli elektroodi (igas nurgas on üks elektrood). Alguses on kõik neli elektroodi maandatud, aga membraan on “tõmmatud” 5V pinge juurde resistoriga. Pinge suurust membraanil kontrollitakse pidevalt analoog–digitaalse konverteerijaga. Kui miski ekraani ei puutu, on pinge 5V. Kui ekraani peale vajutatakse, tuvastab mikroprotsessor membraani pinge muudatuse ja hakkab koordinaate välja arvutama. Tööpõhimõte on selline:


    1. Kahele paremale elektroodile antakse 5V pinge, vasakud maandatakse. Pinge ekraanil näitab X–koordinaat.

    2. Kahele ülemisele elektroodile antakse 5V pinge, alumised maandatakse. Võetakse Y–koordinaat.

    Maatriks puuteekraanid

    1   2   3


    Download 129.17 Kb.

    Bosh sahifa
    Aloqalar

        Bosh sahifa


    1. Käsu täitmine protsessoris (käsuloendur, käsuregister, käsu dekooder, operatsioon automaat ja juhtautomaat)

    Download 129.17 Kb.